围套加固砖柱围套对砌体约束作用讨论

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1、四川建筑科学研究BUILD1NGSCIENCERESEARCHOFSICHUANl9f第围套加固砖柱围套对砌体约束作用讨论∞卷啤；P3、i，匹兰第(1一新疆军区后勤部建筑设计院，新疆乌鲁术齐830002；2．后勤工程学院建筑工程系．重庆00041)斯摘要：从横向应变人手．探讨了采用混凝土围套加固轴心受压砖柱对核心砌体的约束作用，并提出了围套对钌关键词；加固；篓围套{铯心墨受篓压砖柱；应变滞后；初始应力水平：薹约束应血矽橱纠砌中图分类号：Tu7463文献标识码：A文章编号；1003-8933(2000)04—0089-03J1前言固时的初始应力水平P对组台截面

2、的这种受力状态持续的围套加固砖柱由于其加固效果显著、施工方法简单，在时间、极限状态时核心砌体受约束的程度及围套混凝土、竖实际工程中应用广泛。其受力除了与其它加大截面加固法有向和横向锕筋的应力水平来说都是一个非常重要的指标。相似的二次受力特征外．最大的特点就是新加钢筋混凝土围5横向应变分析及约束应力的计算套不仅承受竖向荷载，还对核心被加固砌体有侧向约束作5．1横向应变分析用。目前．常用的方法是借用横向配筋砌体的计算方法来考围套与核心砌体在受力时，横向应变较为复杂，为讨论虑约束作用。本文拟从约束围套及被约束砌体的应力应变关方便作以下假定：系人手来讨论围套对砌体的

3、约束作用，并对围套对砌体约束(1)荷载施加于组合加固截面的全截面上，且围套与砌作用的受力和计算分析作初步分析体竖向应变同步．即竖向应变符台平截面假定，且混凝土与2围套加固轴心受压砖柱的受力特点分析砌体间无相对滑移；围套加固轴心受压砖柱和其它加大截面法加固构件一(2)应变分析以砌体达到其极限应变为晟终状态；样存在着二次受力的问题。这是因为有些荷载卸除困难，致(3)由于砌体柱和围套通常为矩形截面，横向除线性变使原砖柱在加固时都有一定的应力水平，已产生一定的初始形外，还有翘曲变形，讨论时作如图2所示的简化不计翘曲应变加固后新增钢筋混凝土并不立即参与受力只有当变形，

4、其影响另外讨论。新增荷载作用到加固后的组台截面上后．后加的钢筋混凝土围套才参与受力，即存在后加部分应变滞后而原截面应力超前的现象。围套加固的另一特点是，围套在参与受荷时不仅承担竖向荷载．同时，由于此时砌体的泊松比大于混凝土的泊捡比，围套对核心砌体的横向变形有一定的约束作用，阻止了砌体的倒向膨胀，这样组合加固截面在工作时，核心砌囝2侧向变形简化示意体处于竖向压应力及围套约束产生的侧向压应力作用下的5．1．1砌体的横向变形三向应力状态。而围套由于约束核心砌体的变形受到挤压，砌体在未受约束时．其横向变形是自由的，可通过其竖同时，承受竖向压应力的作用处于一种复杂的应

5、力状态。其向应变及相应应力状态下的泊松比求得设砌体在极限应变受力简图如图I(未考虑围套与砌体间的剪力)围套加固砖和初始应变时的泊松比分别为c_I和则这两个应力状柱的这种受力状态提高了核心砌体的抗压强度和变形能力，态下的横向应变分别为-和81那么由到的过程中，同时，围套混凝土的竖向承载力有一定下降，但总体而言，对砌体的横向应变应为(，一)。现在，由于围套的约束作组合加固截面的受力是有利的。用，在由到的过程中，砌体的实际横向应变j小于(，-一：)，它们的差即为由于围套约束作用而来产生的横向应变，即：』一I一I一(I)JJ．a)混凝土应力(b)砌悼应5．1．2围套

6、的横向变形围套的横向变形可以分为两部分：一是由于竖向荷载作围1组合砌体应力分析用混凝土膨胀而产生的．可以由混凝土的竖向应变血一一组合加固截面的这种受力状态一般以核心砌体达到其及其相应的泊松比求得；另一部分为核心砌体膨Ij长对围竖向极限应变作为破坏标志。因为当核心砌体达到极限应变而退出工作以后，后加围套截面有限，难独自承载，随即也收稿日期：l999-09—14达到极限状态使截面承载力达到极限而破坏由于加固截面作者简升：张明生(1968一)，男，工程师，硬士研究生主要事结构的二次受力特征．核心砌体应变超前，在单调加载时，砌体加设计工作．2O四川建筑科学研究第26

7、卷套的挤压而使围套产生的拉应变6。d可用下方法求于导棍凝土的泊松比取其平均值=0．2(11)取脱离体1．／4截面作受力简图，如图3，可得平衡方程：那么，由式(8)、(9)、(10)、(11)联立，即可求得围套对砌体约束的侧向压应力O-。由上分析可知，当砌件的截面尺寸、日套厚度及箍筋直径闻距都确定时，侧向压应力：只与砌体加固时的应力水平有关=由于混凝土是臆性材料，其抗拉强度有限，当6r!的作用使混凝土达到其极限拉应变时，混凝土开裂，对桩心砌体的约束作用就转嫁给了箍筋承担。因此，上推出：的计算方围3围套受力I奇围法一定存在一个界限的初始应力水平肛，当核心砌体达到

8、其口。8一s+^(2)竖I可极限应变时，围套混凝土也