卸荷對加固受壓混凝土結(jié)構(gòu)承載力效果是什么?武漢加固公司排名
卸荷對加固受壓混凝土結(jié)構(gòu)承載力效果是什么?武漢加固公司排名
卸荷對加固受壓混凝土結(jié)構(gòu)承載力效果的探討近些年來,隨著經(jīng)濟建設(shè)的迅猛發(fā)展,建筑工程科學(xué)技術(shù)已有了飛速發(fā)展。同時,隨著鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固理論研究方面的不斷深入,各種新型建筑材料不斷涌現(xiàn),建筑物改造與病害處理應(yīng)用越來越廣泛。現(xiàn)就建筑工程加固補強中卸荷對加固受壓混凝土結(jié)構(gòu)承載力影響效果做以分析。 在軸向荷載作用下中心受壓柱,原有鋼筋混凝土已有應(yīng)變值εc1,新增部分鋼筋及混凝土隨后才參與受力。當(dāng)原柱混凝土應(yīng)變值由εc1增至峰值應(yīng)變εc0=0。002時,原混凝土被壓碎,其所承擔(dān)的力由新增部分混凝土來承擔(dān),新增部分混凝土應(yīng)力水平突然增大致使結(jié)構(gòu)破壞。 其抗壓極限承載力公式: Nu=Φ(Ac1fc1+As1fy1+Ac2σc2+As2σs2)—— ① Φ——軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù); Ac1、Ac2——原柱及新加混凝土截面面積; As1、As2——原柱及新加鋼筋截面面積; fc1、fy1——原柱混凝土、鋼筋抗壓強度設(shè)計值; σc2、σs2——新加混凝土、鋼筋壓應(yīng)力值; σc2和σs2量值取決于原結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)變值εc1與混凝土峰值應(yīng)變εc0的差值Δεc1=εc0-εc1。 根據(jù)美國E。Hognestad建議的混凝土應(yīng)力、應(yīng)變模型 σc= fc[2×εc/εc0-(εc/εc0)2] (當(dāng)εc≤εc0時) = fc[1-(εc/εc0 -1)2] 令新加混凝土強度利用系數(shù) αc=σc2/fc2 =1-(Δεc1/εc0 -1)2=1-[(εc0-εc1 )/εc0 -1]2 =1-(εc1/εc0)2——② 令原柱混凝土應(yīng)力水平指標(biāo) β=σc1/ fc1=N1K/ (Ac1×fck1)= 1-(εc1/εc0 -1)2 解之得εc1/εc0 =1-(1-β)1/2——③ 將③回代入②中 αc=1-[1-(1-β)1/2]2 = 2×(1-β)1/2+β-1——④ 新加鋼筋的應(yīng)力,當(dāng)原混凝土應(yīng)變達(dá)到εc0時 σs2=Δεc1ES=(1-εc1/εc0)εc0ES 。
加固為什么要卸荷?
1.減少應(yīng)力應(yīng)變滯后
碳纖維布加固樓板,因應(yīng)力應(yīng)變滯后而不能充分發(fā)揮其性能,尤其是當(dāng)原結(jié)構(gòu)工作應(yīng)力應(yīng)變值較高時,對于以混凝土承載力為主的受壓構(gòu)件和受剪構(gòu)件,往往會出現(xiàn)原結(jié)構(gòu)與后加部分先后破壞的各個擊破現(xiàn)象,致使加固效果很不理想或根本不起作用。
相反,碳纖維布加固前若卸除荷載,情況則完全不同。由于減少二次受力的影響,降低了碳纖維布的滯后應(yīng)變,使得破壞時,新舊兩部分就可同時進(jìn)入各自的極限狀態(tài),結(jié)構(gòu)總體承載力可顯著提高。
2.節(jié)省加固材料
加固前卸除荷載,碳纖維布滯后應(yīng)變得以降低,甚至消除,使得加固后的結(jié)構(gòu)能充分利用碳纖維布的強度,不用重復(fù)加固,節(jié)省了加固材料的使用。
3.提高結(jié)構(gòu)承載力
卸荷對加固結(jié)構(gòu)承載力的提高影響,主要表現(xiàn)在原結(jié)構(gòu)第一次載荷應(yīng)力應(yīng)變水平指標(biāo)的降低方面,這對于以混凝土圍套加固的受壓結(jié)構(gòu)及增設(shè)支點加固的受彎結(jié)構(gòu),效果特別明顯。
▋ 如何卸荷?
卸荷分兩種:直接卸荷和間接卸荷。
直接卸荷,是全部或部分地直接搬走作用于原結(jié)構(gòu)上的可卸荷載。直接卸荷直觀、準(zhǔn)確,但可卸荷載量有限,一般只限于部分活荷載。
間接卸荷,是用反向力施加于原結(jié)構(gòu),以抵消或降低原有作用效應(yīng)。間接卸荷量值無限,甚至可使用作用效應(yīng)出現(xiàn)負(fù)值。間接卸荷有楔升卸荷和頂升卸荷,前者以變形控制,誤差較大,后者以力控制,較為準(zhǔn)確。預(yù)應(yīng)力加固法是加固與卸荷合而為一,是將原結(jié)構(gòu)所受荷載,通過預(yù)應(yīng)力手段部分地轉(zhuǎn)移到新加結(jié)構(gòu)上面的一種方法。
▋ 卸荷加固結(jié)構(gòu)承載力如何計算?
卸荷加固結(jié)構(gòu)截面承載力計算,原則上仍按二次受力結(jié)構(gòu)進(jìn)行。但當(dāng)卸荷達(dá)到一定程度,可近似簡化按一次受力組合結(jié)構(gòu)計算,特別是以鋼筋為主要承力的受拉、受彎及大偏心受壓結(jié)構(gòu)。