建筑加固:框架柱抗震加固討論
2021/07/22 17:23
建筑加固

框式結(jié)構(gòu)以其布置靈活、實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)代建筑中得到了廣泛的應(yīng)用,我們看到的大部分建筑都屬于框架結(jié)構(gòu)。近幾年來,地震的頻繁發(fā)生,嚴(yán)重威脅著人們的生命和財(cái)產(chǎn),導(dǎo)致人們認(rèn)識(shí)到建筑物抗震加固的重要性,對(duì)于常見的框架結(jié)構(gòu)來說尤為重要。

眾所周知,框架結(jié)構(gòu)中,墻不承重,只起圍護(hù)和隔離作用,柱是主要的承重構(gòu)件,承擔(dān)整個(gè)結(jié)構(gòu)豎向荷載和水平力所產(chǎn)生的附加荷載。當(dāng)框架柱受到破壞時(shí),其后果往往不堪設(shè)想,因此在抗震加固中,應(yīng)更加重視框架柱的抗震加固。在地震作用下,框架柱的破壞形式主要有:

折彎破壞

在地震中,彎曲破壞是框架柱常見的破壞形式,通常發(fā)生在柱頂或柱底,伴隨有較大變形?;炷猎谄茐倪^程中受壓、剝落,伴隨著鋼筋彎曲,鋼筋可達(dá)到屈服強(qiáng)度。

剪切性破壞

剪斷法是指框架柱在反復(fù)荷載作用下,混凝土表面產(chǎn)生斜向裂縫,隨后發(fā)生鋼筋拉斷或箍筋張開,然后縱向鋼筋屈曲,造成突發(fā)性脆性破壞。按具體的破壞形式,可以分為剪切受壓破壞、剪切受拉破壞、剪切斜拉破壞。

粘合開裂破壞

粘結(jié)破壞有兩種類型,一種是由于鋼筋與混凝土之間的握持力不足被拔除;另一種是當(dāng)框架柱出現(xiàn)裂縫后,在反復(fù)荷載作用下出現(xiàn)新的粘結(jié)裂縫,導(dǎo)致混凝土的剝離和破壞。

上述三種破壞模式,都會(huì)導(dǎo)致框架結(jié)構(gòu)的破壞。要提高框架柱的抗震性能,還需從提高柱的承載能力和變形能力入手,從破壞機(jī)理入手。現(xiàn)在使用較廣泛的有增大截面加固法、外粘鋼加強(qiáng)法、碳纖維加固法等。

加大截面加固法是一種適用范圍較廣的加固方法,對(duì)原框架柱尺寸較小或軸壓比明顯偏高的構(gòu)件,可以發(fā)揮明顯的抗震加固效果。此法的缺點(diǎn)也比較明顯,增加原有構(gòu)件的體積會(huì)使建筑空間減小,同時(shí)影響其它構(gòu)件的受力性能。

外粘鋼加強(qiáng)法是利用結(jié)構(gòu)膠將型鋼框架與混凝土粘結(jié)在一起,共同受力。外粘鋼能改善結(jié)構(gòu)性能,對(duì)使用空間的影響相對(duì)較小,而對(duì)外露鋼構(gòu)件防火、防腐要求較高。

碳纖增強(qiáng)法能有效提高框架柱軸心受壓、斜截面承載力、位移等性能。采用碳纖維布加固框架柱,使其對(duì)原有結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)小,基本不增加重量,同時(shí)不影響結(jié)構(gòu)的外形,具有輕質(zhì)高強(qiáng)、施工簡(jiǎn)單、抗震性能提高明顯的優(yōu)點(diǎn)。