浅析高层建筑剪力墙结构设计

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1、材料研究MATERIALSRESEARCH预应力CFRP布加固钢筋混凝土梁的疲劳性能研究汤运启（中煤科工集团重庆设计研究院第五设计所，重庆400016）摘要：由于设计荷载偏低、结构设计上的缺陷、施工质量问题以及环境等不利因素的影响或者使用功能上的改变，大量的公路、铁路桥梁的疲劳强度已不能满足现在的使用要求而需要加固。CFRP材料由于具有强度高、耐腐蚀、抗疲劳特性好、容重轻等特点，成为工程加固的首选材料之一。本文从工程应用的角度，通过对一组CFRP布加固钢筋混凝土梁的试验，对加固后试件的疲劳性能进行深入的研究。关键词：预应力；C

2、FRP；强度；裂缝中图分类号：TU375文献标志码：A文章编号：1674-3024（2012）07-069-03程实际应用的研究价值。基于这些情况，本文将通过利用前言预应力CFRP布加固一组钢筋混凝土T形梁的试验，对加固我国现有的公路、铁路桥梁大多都是上个世纪后的疲劳性能进行研究。七八十年代建成的，随着时间的推移，规范的更替，由于1试验方案设计当时的设计荷载偏低、结构设计上的缺陷、施工质量问题以及环境等不利因素的影响或者使用功能上的改变，其疲1.1试件设计劳强度已不能满足现在的使用要求。据有关部门数据统本组试验所有试件的截面尺

3、寸和配筋均相同。试件计，目前已普查出的危桥达10万余座，并且，随着各种截面尺寸如右图1所示，试件长度l=4000mm，其中梁下部重型车辆的不断出现，各种公路桥梁负荷日趋加重。因的受拉纵筋为3根直径为16的HRB400级带肋钢筋，上部此，对旧桥、危桥的加固维修，以提高其承载力，确保交受压和架立钢筋为6根直径为10的HPB235级光圆钢筋；腹通运输的安全是目前和今后面临的重要任务。然而，现在板和翼缘箍筋在剪跨区为φ6.5＠100，在纯弯区段为φ6.5桥梁的加固受到各种条件的影响，特别是在较为重要的国＠200，混凝土强度等级为C30

4、。为便于比较，本试验共道、省道的干线公路上，由于交通流量较大，即使是短期设计了3根T形梁，形成两个对比组，TL1为不加固普通的交通中断，都将造成严重的干扰，影响当地社会经济的钢筋混凝土梁，TL2为非预应力（相当于预应力为0）2层发展。因此，CFRP材料由于具有强度高、耐腐蚀、抗疲CFRP布加固钢筋混凝土T形梁，TL3为预应力2层CFRP布劳特性好、容重轻等特点，成为工程加固的首选材料之加固钢筋混凝土T形梁。TL2与TL1形成对比，比较CFRP一。由于CFRP材料的强度明显高于钢筋和混凝土材料，布加固钢筋混凝土梁与普通不加固的钢

5、筋混凝土梁的疲劳而且是在结构已受荷的情况下进行的加固，故CFRP材料性能；TL3与TL2形成对比，比较不同预应力大小的CFRP的利用率较低，普通的布加固对钢筋混凝土的疲劳性能的影响。试验用材料强度CFRP材料加固并不能显如表1所示。著提高钢筋混凝土梁的表1试验梁材料力学性能指标疲劳强度。为了能够更弹性模量抗拉强度抗压强度试验材料加有效地利用CFRP材料（N/mm2）（N/mm2）（N/mm2）高强度的特点，并取得CFRP（HT300）2.45×1063400－更好的加固效果，预应HRB4002.00×105445445力CFR

6、P材料的加固技术HPB2352.10×105261261就具有了极为重要的工混凝土（C30）3.09×10422.12.33图1T梁截面尺寸2012年第6期建筑建材装饰69材料研究MATERIALSRESEARCH1.2加固方案TL2、TL3碳纤维布沿跨度方向的粘贴规格：3000×200×0.167；U型箍的详细尺寸如图2所示。图4试验加载制度图2TL2、TL3加固方案1.4数据收集1.3加载制度本组试验的应变是通过粘贴在钢筋、混凝土和CFRP已有研究表明，当加载频率在3～16Hz范围内时，试布上的应变片，利用3816应变箱直

7、接转化为数据测得；梁件疲劳寿命受加载频率影响较小，可忽略其影响，故本组跨中挠度及支座位移和转角可分别由位移计和倾角仪测试验采用的加载频率为5Hz，具体加载方案如图3所示。得。本试验需要收集的数据有：跨中挠度、加载点及支座处位移和转角、钢筋（包括纵筋和箍筋）应变、混凝土跨中截面处应变、碳纤维应变和裂缝开展情况。当荷载循环次数在0次，10万次，30万次，50万次，100万次，150万次及200万次时应分别停机进行测点静态读数；随时观察裂缝开展情况，并进行标注和详细记录。图3试验加载方案2结果分析由于目前尚无可靠的计算方法来确定加固

8、后钢筋混凝土梁的疲劳荷载限值，故根据经验，取疲劳试验观测数据如表2所示，TL1、TL2、TL3裂缝如图ffff上限Mmax=0.5Mu，疲劳下限Mmin=0.15Mu，ρ=Mmin/5、图6、图7所示。fMmax=0.30，其中Mu为钢筋混凝土梁正载面受弯的极限承表2试验加载