资源描述：
《轴压比超限的柱抗震加固方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、四川建筑科学研究第28卷 第4期58BUILDINGSCIENCERESEARCHOFSICHUAN2002年12月轴压比超限的柱抗震加固方法俞良群,邢纪波,时向东(烟台大学土木系,山东烟台 264005)摘 要:由于施工原因,造成框架柱混凝土强度达不到设计要求,此时,核算原结构承载力及变形虽然均能满足要求,但底层柱的轴压比往往不满足有关规范要求。本文作者根据柱轴压比的主要影响因素,提出柱轴压比超限时的抗震加固方法。关键词:钢筋混凝土柱;轴压比;延性;抗震性能中图分类号:TU37513 文献标识
2、码:A 文章编号:1008-1933(2002)04-0058-031 前言k=1+μtfyvk/fck在钢筋混凝土框架结构或框架剪力墙结构设计中,根据式中 k———箍筋约束对混凝土峰值应力和峰值应变的提《建筑抗震设计规范》(GBJ11289),框架柱的轴压比是由柱组高系数;合的轴压力、全截面面积和混凝土抗压强度控制,即n=N/μt———箍筋体积配筋率;fcA。只要正常设计和施工,框架柱的轴压比能够满足要求。h0———柱截面有效高度;但在实际施工过程中,混凝土质量出现问题在所难免,有时,h———
3、柱截面高度;混凝土的实际强度比混凝土设计强度略低或低于一个等级。εcu———混凝土极限压应变;虽然混凝土强度对柱的正截面承载力影响不大,柱端箍筋加εco———应力峰值应变;密区,其斜截面强度也能满足要求,但混凝土强度的降低,往εy———纵向钢筋屈服应变;往造成柱的轴压比不满足规范要求。在现行规范中,柱轴压fyvk———箍筋抗拉强度标准值;比限值没有考虑柱周围纵向钢筋和箍筋的影响。本文作者fck———混凝土抗压强度标准值。根据以往对柱轴压比的研究结果,分析了影响柱轴压比的各312 纵向钢筋的影响种因素
4、,提出了轴压比超限时柱的抗震加固方法。考虑周边纵筋作用时,柱轴压比的限值随纵筋配筋率的2 轴压比限值增大而提高,计算公式为[1]:钢筋混凝土偏心受压柱的正截面破坏形态分为大偏心1.69ρsh0f′ykεcu-εyn2=n+××受压破坏和小偏心受压破坏,大偏心受压破坏属于延性破h+b-4asfckεcu+εy坏,小偏心破坏属于脆性破坏。在抗震设计中,把柱子设计h0εcu-0.333εcon=1.69为大偏心受压破坏状态,就是使钢筋混凝土偏心受压柱能有hεcu+εy较好的抗震性能。在现行的混凝土结构设计
5、规范中,轴压比式中 ρs=As/bh为全截面的纵筋配筋率。的限值是指柱大小偏心界限破坏时的轴压比。限制柱的轴313 混凝土强度等级的影响压比,就是避免地震时柱子发生脆性破坏。提高混凝土强度等级,可以减小柱的轴压比,但柱的延3 影响轴压比限值的因素性会降低,容易发生脆性破坏。影响轴压比限值的因素较多,其中主要有箍筋、纵筋和根据上述分析,当框架柱轴压比不满足规范要求时,应混凝土强度。根据箍筋和纵筋配置情况,确定是否需要抗震加固。311 箍筋的影响4 柱轴压比超限时的抗震加固方法箍筋对混凝土柱的横向约束不
6、仅可以提高混凝土的抗从柱的轴压比定义及影响轴压比因素看,抗震加固方法压强度,而且可以提高混凝土的极限压应变。所以,提高配主要有以下几种。[1]箍筋率,可以增加钢筋混凝土的延性。研究结果表明,箍411 增大柱截面筋直径越粗、间距越小、强度越高、对混凝土的力学性能的改由于柱子的承载力满足要求,只是柱轴压比不满足要善也越显著,混凝土强度越低,效果越好。箍筋的形式主要求,因此,加大截面时,易采用比原混凝土柱高1～2等级的有普通钢箍、螺旋钢箍和复合式钢箍。从受力效果看,复合封闭式箍筋较好。考虑箍筋约束作用时,
7、柱轴压比限值的计收稿日期:2001210219算公式为:作者简介:俞良群(1963-),女,山东烟台人,副教授,国家一级注册h0εcu-0.333εco结构师,主要从事钢筋混凝土结构性能和加固方面的研究。n1=1.69khεε基金项目:国家自然科学基金项目(10072053)cu+y2002No.4俞良群,等:轴压比超限的柱抗震加固方法59细石混凝土,箍筋直径大于6mm,间距应小于100mm,做成σ0.cfs=(1+1.2λ′)σ0封闭箍。如果加大厚度小于等于50mm,纵筋直径采用12式中 σ0——
8、—非约束混凝土的峰值应力。mm,间距小于100mm;如果加大厚度大于50mm,纵筋直径试验研究发现,在碳纤维布用量相同的情况下,分条包应按计算确定。尽量布置直径小、间距密的纵筋,这样,可以裹的效果要优于整条包裹的效果。限制裂缝的出现及约束混凝土。加大混凝土截面法是加固5 柱轴压比超限时的抗震加固实例柱子的常用方法,不仅可以降低柱的轴压比,同时,可以提高烟台某商住楼,共16层,为框剪结构。1997年建到4层柱子的承载力,施工简便,加固效果好。但减少了建筑使用后,由于资金
