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建筑物抗震加固概述
华南理工大学广州学院
徐听广东省建筑设计研究院
摘要:建筑物的相关性能会随着时间下降,因此工程加固的地位十分重要。本文对建筑物的抗震加固做了相关探讨,并
且通过 ABAOUS有限元软件对简单的钢觞混凝土框架节点进行模拟,比较节点在加腋前后其抗震性能的改善。
关鍵词:结构抗震;加固;有限元软件
1引言
a)加大截法:増大混凝土框架节点的截面而积,提高
随着时间的推移,大多数建筑物的相关性能会逐渐劣核心区的抗剪截面积,提高抗剪强度和刚度;加强梁纵筋在
化,因此要对建筑物进行修复和加固,以满足其使用性能的节点区的锚固,避免梁端的脆性破坏
要求。本文对建筑物的抗震加固方面做了探讨,并且通过
这种加固方法虽然有效,但是加工难度大
ABAQUS冇限元软件对简单的钢筋混凝土框架节点进行模
b)贴碳纤维布加固法:在混凝土构件外部粘贴碳釬维
拟.比较节点在加腋前后其抗震性能的改善
布材料,以提高承载力和满足正常使用情况。其技术优势在
2建筑结构加固的意义及程序
于:高强高效、耐腐蚀性能及耐久性好、轻质、便于施工。
加固改造的程序一般可以概括为现状鉴定、加固改造设
C?)粘钢加固法:在构件表屾用特制的建筑结构胶粘贴钢
计、施工与工程效果检验。
板,改善节点区的受力性能,提高节点区的抗剪承载力。优点
a)现状鉴定。若想制订加固改造方案必须进行现状鉴在于:被加固构件基本不受损伤,自重增加小,但钢板搭接
定,包括现场的初步检查,收集有关原始资料,并通过现场检烦,施工量大。
测米获取材料的实測强度,再根据实测值进行结构计算分
d)梁加腋加固法:按照混涎土规范的有关要求,对混凝
析,确定结构的安全度。
土梁柱节点进行加腋处理,以提高其承载能力,改善节点核
b)设计。在现状鉴定的基础上制定加固改造方案。建筑心区受力性能
物加固改造设计,包括以下三部分工作:①被加固构件的承
e)基础隔震法:将隔震层布设在上部结构与基础的适
载力及抗震性能的验算;②构件处理和施工图绘制;③施工当位置,隔离地面的强烈振动,延长结构的自振周期、增大
过程的指导。通常新加部分的应力会滯后于原结构,处理加结构阻尼,減少输人上部结构的地震能量,达到预期防震的
固结构的构造时不仅要满足新加构件自身的构造要求,还应要求。
该考虑其与原构件的连接
4有限元模型分析
C)施工。健筑物的加間改造是专业工作,所以需要有专
本文用 ABAQUS有限元软件模拟钢筋混凝土框架角节
业技术和专业经验的施工单位米保证设计意图的全面实现,点,这类角节点核心区不设箍筋,其他部位按照我国现行的
同时施工前应进行详细的施工组织设计
结构设计规范2进行设计。建模采用分离式模型,混凝土采用
d)验收与工程效果检验。加固或改造完成之后要按照
维实体8节点缩減积分单元(C3D8R),钢筋采用三.维杆单
既定的标准进行验收,
元(T3D2),钢筋采用了理想弹塑性模型, Von Mises屈服准
对重要的部位要采取原位试验等必要的检验手段进
则,混凝土采用 ABAQUS的损伤塑性模型,其单轴拉、压应
检验
力ー应变关系按混凝土规范附录C提供的应力ー应变关系來
3建筑物抗震加固方法及相关技术
确定。加载采用主梁方向位移控制加载。通过简单的有限元
工程中常用的结构抗震加固方法包括以下几种叫
模拟,在轴压比为0.4时将普通的钢筋混凝士框架角节点和
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2013.71
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梁加腋的钢筋混凝土框架角节点对比,比较加固前后节点
极限承载力和延性位移。图1和图2为加腋前、后角节点混
凝土单元网格划分图钢筋骨架图。图3、图4图3为加胶前
后混凝土受压损伤云图和钢筋应力云图
图4加腋后混凝士受压损伤云图和钢筋应力云图
通过对比发现,在相同的工况下加腋前后节点的破环形
式不同,加腋前主要是节点核心区由于斜压杆机制引起的破
图1角节点混凝土单元网格划分图钢筋骨架图
环,加腋后主要是梁端受弯破坏;加腋前节点的极限承载力
为88.96kN.加腋后节点的极限承载力为203.55kN,提高了
114.59kN,延性系数也从2.37提高到3.01。由此可看出,加腋
后混凝土梁桂节点的受力性能得到极大地改善,符合“强柱
弱梁”的抗震设计思想
5结构加固的现状及思考
我国已有建筑物现代加固改造技术研究正处于全面起
步阶段,虽然取得一定的成果,但.总体水平较低,市场秩序比
较乱,主要体现在以下几个方向:①少数专业研究院、高等
学校及少数大型设计院、生产企业集中了主要的技术力量
并且发展不均衡;②专业的施工队伍数量少,而相关的施工
操作規程、规范和质量验收标准不完善;③建筑物的诊断技
图2双向加腋角节点混凝土单元网格划分图钢筋骨架图术水平相对较低,检测手段比较落后,检测标准相对不完善
(④实用的工程机具、材料落后;⑤对于混凝土结构耐久性的
认识不深刻。
针对我国既有建筑物加固改造行业的现状,政府主管部
门和工程师需要解决以下问题:①加强管理,使得建筑加団
的行为规范化;2)开发成套的加固改造技术,收集、整理以往
的资料,并编写有关的实用技术手册或资料集;?进国外的
先进技术和设备:开发现代先进的结构诊断、檢测方法:开发
诊断、加固改造计算机辅助系统;③泛开展技术交流和培
(④对新建结构尽早采用防护措施
参考文献
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图3加腋前混凝土受压损伤云图和钢筋应力云图
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