布置靈活(huó)、實用性強是框(kuàng)架結構的優勢(shì),憑借著(zhe)這個優勢,在很多現代建築中,框架結構得到了(le)普遍的應用。但是,地震的頻頻發生,對人們的人(rén)身安全和財產安全,有很大的威脅(xié)。這(zhè)時候,大家(jiā)就不得不去了解抗震加固的意義了。尤其是對於框架結構(gòu),抗震加固的重要性尤為明(míng)顯。針對框架(jià)柱的加固方法,先分析結構柱的不同(tóng)地震破壞形式,然後總結不同加(jiā)固方法的適用範圍。
xk8100星空传媒都知道,框架結構中(zhōng),牆體不承重,隻起到圍護與隔離的作用,柱是承重的主要構件(jiàn),承擔著整個結構(gòu)的(de)豎向荷載與水平力引(yǐn)起的附(fù)加荷載。框架柱一旦發生破壞,後果往往不堪(kān)設想(xiǎng),因此在抗震加固中,更應重視框架柱的抗震加固。地震(zhèn)中框架柱的破壞形式主要有以下幾(jǐ)種:
彎曲破壞
彎曲破壞是地震中框架柱常見的破壞(huài)形式,主要(yào)發生在柱剪跨比(bǐ)較(jiào)大、軸壓(yā)比(bǐ)較(jiào)小且配筋合理的情況下。這種情況受彎(wān)承載力起控製(zhì)作用。
主要破壞形態為:柱頂或柱底塑(sù)性鉸區水平完全裂縫密布(bù),縱筋屈服,最終破壞時混凝土明顯壓碎、剝落。整個過程吸收較大(dà)的地(dì)震能(néng)量,屬於延性破壞。
剪切破壞
剪切破壞是框架柱抗震設計中要避免的破壞方式,主要發生(shēng)在剪跨比較小、軸壓比較大(dà)、混凝土強度或箍筋(jīn)約束不足的情況。這種情況受剪承載力起控製(zhì)作用,破壞時箍筋屈服,縱筋始終(zhōng)未屈服,達到抗剪承載力後柱承擔的水平力(lì)隨變形增大迅速降(jiàng)低。
主要破壞形態為:混凝土(tǔ)出(chū)現明(míng)顯剪切滑移斜裂縫後迅速(sù)發(fā)生脆性剪(jiǎn)切破壞(huài)。根據破壞形式具(jù)體(tǐ)又可分為剪切受壓破壞、剪切受拉破壞、剪切斜拉(lā)破壞。
彎剪破壞(huài)
彎剪破壞介於彎曲破壞和剪切(qiē)破壞之間。由於多種客觀條件的限製,實際設計中不能完全避免剪切破壞的發生,所以設計中應嚴格控(kòng)製結構的變形能力(lì)。彎剪破壞的特征(zhēng)是:隨著變形增大,柱縱筋首先屈(qū)服,柱(zhù)端(duān)出(chū)現(xiàn)塑性鉸,由於剪切斜裂縫的發展使混凝土(tǔ)有效抗剪麵(miàn)積減小,骨料(liào)咬合力降低(dī),柱經曆一段塑性變形後受剪(jiǎn)承載力隨變形的增大而(ér)減小。隨著變形的繼續增(zēng)大,塑性鉸(jiǎo)區箍(gū)筋屈(qū)服,柱發生(shēng)剪切破壞,此時受壓邊緣混凝土未達到極限壓應變。
破壞過程主要包括縱筋屈服,混凝土(tǔ)保護層剝落,鋼筋外露,箍筋屈服,縱筋壓(yā)曲。彎剪(jiǎn)破(pò)壞前(qián),構件呈現比較穩定的彎曲響應,表現出一定的延性和(hé)耗能能(néng)力。
另外,早(zǎo)期建成的很多鋼筋混凝土柱的縱筋未貫通,設(shè)有搭接。在地震作用下,當搭接長度不足,且箍筋提供的有效約束不足時,搭接部位(wèi)容(róng)易發生粘結破壞,影響柱的抗震(zhèn)性能。
若想提高框架柱的(de)抗震性能,還需要從以(yǐ)上(shàng)幾種破(pò)壞機理入手,提(tí)高柱的承載能力與變形能(néng)力(lì)。目前(qián)應用較為廣泛的是增大截麵加固法、外粘型鋼(gāng)加(jiā)固法和碳纖維加固法。
增大截麵加固法
增大截麵加固法是一種適用範圍很廣的加固方法,對於原有框架柱尺寸偏小或者軸壓(yā)比明顯偏高(gāo)的構件能夠起到明顯的抗震加固效(xiào)果。這種方法的缺點也較為明顯,對原有構件的增大會導致建築空間變小,同時影響其他構件的受(shòu)力性能。
外粘型鋼加固法
外粘型鋼加固法利用(yòng)結構膠將型鋼構架與混凝土粘接在一(yī)起,共同受力。外粘型鋼能顯著改善結構性能,對使用空間影(yǐng)響相對較小,但對於外露的鋼構件額外的防火、防腐要求較高。
碳纖維加固
碳纖(xiān)維加固法能夠有效提高框(kuàng)架柱的軸心受壓承載力、斜(xié)截麵承載力與位移延性。利用碳纖維布對框架柱進行加固,對原結構擾動最(zuì)小,基本不增加重量同(tóng)時不(bú)影響結構的(de)外形,具有輕質高強、施工(gōng)簡便、抗震性能提高明顯的優點。