卸荷对加固受压混凝土结构承载力效果的探讨.doc

卸荷对加固受压混凝土结构承载力效果的探讨简介：近些年来，随着经济建设的迅猛发展，建筑工程科学技术已有了飞速发展。同时，随着钢筋混凝土结构加固理论研究方面的不断深入，各种新型建筑材料不断涌现，建筑物改造与病害处理应用越来越广泛。现就建筑工程加固补强中卸荷对加固受压混凝土结构承载力影响效果做以分析。关键字：加固,混凝土,结构承载力,探讨QQ收藏百度搜藏在轴向荷载作用下中心受压柱，原有钢筋混凝土已有应变值c1，新增部分钢筋及混凝土随后才参与受力。当原柱混凝土应变值由c1增至峰值应变c0=0.002时，原混凝土被压碎，其所承担的力由新增部分混凝土来承担，新增部分混凝土应力水平突然增大致使结构破坏。其抗压极限承载力公式：Nu=(Ac1fc1+As1fy1+Ac2c2+As2s2)-轴心受压构件的稳定系数；Ac1、Ac2-原柱及新加混凝土截面面积；As1、As2-原柱及新加钢筋截面面积；fc1、fy1-原柱混凝土、钢筋抗压强度设计值；c2、s2-新加混凝土、钢筋压应力值；c2和s2量值取决于原结构混凝土应变值c1与混凝土峰值应变c0的差值c1=c0-c1。根据美国E.Hognestad建议的混凝土应力、应变模型c=fc2c/c0-（c/c0）2（当cc0时）=fc1-（c/c0-1）2令新加混凝土强度利用系数c=c2/fc2=1-（c1/c0-1）2=1-（c0-c1）/c0-12=1-（c1/c0）2-令原柱混凝土应力水平指标=c1/fc1=N1K/(Ac1fck1)=1-（c1/c0-1）2解之得c1/c0=1-（1-）1/2-将回代入中c=1-1-（1-）1/22=2（1-）1/2+-1-新加钢筋的应力，当原混凝土应变达到c0时s2=c1ES=(1-c1/c0)c0ES=（1-）1/2c0ES令新加钢筋强度利用系数s=s2/fy2=ESc0（1-）1/2/fy2=ES（1-）1/2/（500fy2）-当s1时，钢筋进入塑性区，取s=1。将c2、s2回代入式中得Nu=(Ac1fc1+As1fy1+cAc2fc2+sAs2fy2)-此式即为加固结构轴心受压承载力的公式。例：某中心受压柱，高H=5m,截面500mm500mm,原结构混凝土强度设计等级C40,共配818，承受轴向荷载标准值恒载Gk=600KN,活载Qk=2400KN,由于施工质量问题，经检测结构检测柱混凝土强度等级为C20,要求对该柱进行加固。(1)原柱承载力验算C20fc1=9.6N/mm2,fck1=13.4N/mm2HRB335钢筋fy1=300N/mm2，ES=2.0105N/mm2L0=5m,L0/b=5000/500=10,=0.98Ac1=500500=250000mm2As1=2036mm2承载力设计值Nu=(Ac1fc1+As1fy1)=0.98（9.6250000+3002036）/1000=2950.6KN轴向力设计值N1=1.2Gk+1.4Qk=1.2600+1.42400=4080KN因为NuN1，所以承载力不满足，必须加固处理。（2）在不卸载情况下加固柱验算采用混凝土围套加固，每边增厚80mm，混凝土等级C30，加配816钢筋。C30fc2=14.3N/mm2;HRB335钢筋fy2=300N/mm2;Ac2=660660-250000=185600mm2As2=1608mm2G2k=25185600500010-9=23.2KN原柱应力水平指标=N1K/(Ac1fck1)=（600+2400）103/（25000013.4）=0.896c=2（1-）1/2+-1=2（1-0.896）1/2+0.896-1=0.541s=ES（1-）1/2/（500fy2）=2.0105（1-0.896）1/2/（500300）=0.43N=1.2(600+23.2)+1.42400=4107.8KNL0/b=5000/660=7.58,=1Nu=(Ac1fc1+As1fy1+cAc2fc2+sAs2fy2)=1(2500009.6+2036300+0.54118560014.3+0.431608300)/1000=4654KNN满足要求。（3）在卸去载荷下加固柱验算设加固前卸除50%的可变荷载，围套厚度每边增厚60mm,C25混凝土，配置814钢筋。C25fc2=11.9N/mm2;HRB335钢筋fy2=300N/mm2;Ac2=620620-250000=134400mm2As2=1231mm2G2k=25134400500010-9=16.8KN=N1K/(Ac1fck1)=（600+240050%）103/（25000013.4）=0.537c=2（1-）1/2+-1=2（1-0.537）1/2+0.537-1=0.898s=ES（1-）1/2/（500fy2）=2.0105（1-0.537）1/2/（500300）=0.907N=1.2(600+16.8)+1.42400=4100KNL0/b=5000/620=8.06,1Nu=(Ac1fc1+As1fy1+cAc2fc2+sAs2fy2)=1(2500009.6+2036300+0.89813440011.9+0.9071231300)/1000=4782KNN=4100KN 由此可见，加固结构工程中新加混凝土部分，因其应力、应变滞后而不能充分发挥其效能，尤其是当原结构混凝土应力、应变值较高时，对于受压构件往往原混凝土已达极限状态，后加部分基本不起作用，致使达不到