广东省加固设计检测鉴定公司技术

时间：2024-11-20

混凝土结构加固工程中的几种加固技术
2.1 粘贴钢板加固法
粘钢加固法是利用结构胶将钢材粘贴到构件表面，形成混凝土~胶~钢板这样一种复合体系，以达到增强构件抗剪、抗拉和抗弯方面的性能。粘钢加固法主要用于加固梁、柱子以及框架节点等。
2.1.1 粘钢法加固框架节点
采用粘钢法加固梁柱节点，即在梁柱组合体节点区域的梁端、柱端或核心区粘贴有抗弯、抗剪的钢板或角钢，以提高节点区的抗剪承载力或改善节点核心区受力性能的一种加固方法，该法已经在加固工程中得到了广泛的应用。
根据已有试验表明粘钢法加固框架节点可以大幅度地提高节点的抗裂强度和抗震性能。钢材粘贴于混凝土表面时，使得加固构件的截面抗弯刚度、抗剪刚度均有不同程度的增加，加固构件的抗裂强度提高，延缓了试件开裂，从而可以明显改善混凝土的易开裂性，即使混凝土等级较低的构件经加固后，也能大大延缓构件开裂,改善了混凝土的前期工作性能。
粘钢加固钢筋混凝土框架中节点的受力基本符合斜压杆机理，粘钢加固对节点区混凝土约束作用是有限的。粘钢加固节点核心区发生斜拉变形、剪切变形和斜压变形，可以认为斜压应变和斜拉应变相等，则节点试件的层间位移是柱端荷载引起的柱端位移与节点核心区剪切变形引起的柱端位移之和。
2.1.2 粘钢法加固钢筋混凝土柱
粘钢加固轴心受压混凝土短柱的试验研究表明，粘钢加固可以有效地提高被加固混凝土柱的极限承载力、明显改善柱子的延性。同时从试验结果可以得出：“一次受力构件的极限承载力提高程度略**二次受力构件，而混凝土极限应变对一次受力构件要比二次受力构件高许多”的结论，因此在加固设计过程中应充分考虑柱上原荷载产生的初始应力影响，以确保加固构件的安全。从试验结果还可以看出，混凝土上的应变远远大于钢材上的应变，钢材的应变存在明显的应力滞后效应，胶层过厚是造成钢材应力滞后的主要原因，因此在实际工程中应注意控制胶层的厚度并加强钢构件端部的锚固。
2.1.3 粘钢法加固钢筋混凝土梁
为研究混凝土梁在不同卸荷情况下采用粘钢加固时裂缝宽度的开展情况，根据粘钢加固混凝土梁裂缝宽度验算的试验研究可以看出：(1)粘钢加固时混凝土梁承受的荷载应小于标准荷载；(2)混凝土梁粘钢加固后，由于钢板对梁拉区混凝土的约束作用以及对混凝土保护层的影响作用，可推迟裂缝的开展，加固梁的抗裂性能有所提高；(3)由于钢板对粘钢加固梁的加强作用，裂缝的产生和发展与普通混凝土梁不同，特别是部分卸荷粘钢加固混凝土梁，由于混凝土加固前已经存在一定的初始损伤，其裂缝宽度的计算还需要进行进一步的研究和探讨。
通过对在混凝土受拉区粘贴钢板的加固梁进行抗弯承载力试验和理论分析，以研究不同受荷状态以及粘贴钢板的层数对加固梁抗弯性能的影响。试验结果表明：(1)粘钢加固可明显提高加固梁的正截面承载力，当设计计算结果中加固所需钢板截面积较大时可采用梁底部粘贴二层钢板，所粘钢板同样能起到受弯钢筋的作用，粘钢的计算面积应为二层叠合钢板的总面积；(2)对初始裂缝宽度达0.2mm左右的受弯构件，不卸荷粘钢也可提高构件的正截面承载力；(3)对初始裂缝宽度达0.2mm左右的受弯构件，完全卸荷粘钢时在试验中将会发生粘钢破坏，因此在这种情况下不能采用完全卸荷或大量卸荷的粘钢加固方法来提高加固梁的正截面承载力；(4)粘钢加固钢筋混凝土简支梁时，应采取可靠的措施来保证钢板的端部与加固梁之间的锚固。
影响粘钢法加固混凝土梁加固效果的因素很多，通过已有的试验研究可以看出：(1)应采用合适的锚固长度来避免粘钢加固梁在钢板端部存在的应力集中现象，锚固长度越长，应力集中越小；(2)只要锚固长度合适，对有轻微初始损伤的钢筋混凝土梁用粘钢加固并不影响加固构件的极限承载力，但是其初始刚度会降低，而且在荷载作用下加固构件的挠度较大；(3)当钢板的锚固长度不足时，配筋率高的比配筋率低的加固梁更易发生破坏；(4)当锚固长度不足时，钢板端部采用螺栓加强并不能提高太多承载力，但是可以在一定程度上降低钢板与混凝土之间的滑移，提高结构的整体工作性能；(5)粘钢加固梁有弯剪破坏与剪切破坏两种破坏形态。

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