高层建筑混凝土柱抗震加固方案探讨.pdf

第十九届全国高层建筑结构学术会议论文 2006年 高层建筑混凝土柱的抗震加固方案的探讨 (二) 李华亭，，王立超’，田端峰’，崔萍’，任广瑞’，江仲胜 ‘ (1青岛脚远设计事务所，山东育岛 266071;2.青岛北洋建筑设计有限公司，山东青岛 266071:3.青岛市建设工程佑工 图设计审查中心，山东 青岛 266003;9*岛弘景设计研究院.山东 窗岛 266071) 提 要 本文是高层建筑棍凝土柱的抗震加固方案的探讨(一)O1的续篇，阐述了高层建筑混凝土方柱采 用湿式钢构套加固设计方法，给出了加固设计的计算公式.通过计算原柱混凝土平均压应力水平指标Y 确定原柱混凝土加固后强度提高系数a和钥构套角钥材料强度降低系数Y为了保证钢构套结构与原有混 凝土方柱很好的协同工作和有效的受力，制定了必要的构造措施。 关健词 钥构套:加固设计:应力水平指标:协同工作 1前言 原有高层建筑框一剪结构的主体结构 18层已完成8年之久，新业主要求再增加 8 层，在此前提下对原结构进行加固设计。为尽量减小因加固设计改变原结构体系的动力特 性给主体结构带来的抗震不利影响，满足建筑功能要求，使原柱加固后受力合理，利于抗 震，方便施工.提高原柱混凝土与加固材料的协同工作程度.最大限度地发挥加固材料作 用，从而有效的提高加固柱承载能力，并满足耐久性设计要求，作者根据原主体结构检测 结果和原设计施工资料对原结构进行了认真地鉴定。经细致的多方案论证，认为湿式钢构 套法是原柱的最佳加固方案。 原有混凝土柱已承受着很大的轴向压力和弯矩，其混凝土己产生了一定的应力、应 变，存在了一定的压缩变形、弯曲变形，混凝土的收缩变形已基本完成，即原柱已有了应 力史，同时原有柱所承受的荷载难以充分卸除。为此，作者对原柱的实际应力水平进行了 仔细分析，对钢构套法试验研究成果作了认真的比较，其中对试件柱先行加载，使其达到 不同的应力、应变状态，具备了应力历史后，再对其进行湿法包钢加固。然后再行加载直 至破坏的试验研究，较真实地模拟了工程中加固柱的实际特点，研究成果具有一定的工程 意义。通过综合分析大量试验研究成果12YI91，结合实践经验，根据原柱混凝土应力水平指 标Y的不同，提出了原柱混凝土强度提高系数。和钢构套角钢强度降低系数r，在此基础上 建立了钢构套法加固设计的实用计算公式。同时，为了保证钢构套结构与原有柱很好的协 同工作，制定了必要的构造措施。 李华亭，男，1938.9出生，高级工程师 166 第十九届全国高层建筑结构学术会议论文 2006年 Z待加固柱的特征辨析 首先查明待加固柱原有混凝土的实际强度等级，纵向钢筋、箍筋构造方式，具体的截 面尺寸，己加载特点.推算其应力水平和可能的变形，以及准备待加载的情况，方可制定 出合理有效的加固设计方案。 2.1原柱混凝土的应力水平 假设:(1)按中心受压柱考虑:(2)不考虑混凝土的徐变和钢筋与混凝土弹性模量 的不同所引起的应力重分布;(3)不考虑柱混凝土强度由于纵向钢筋和箍筋的约束而提 高的因素。 根据原柱实际检测的混凝土强度推定值和柱承受荷载的标准值，计算待加固柱的应力 水平指标A 刀=~N匕_Q, (1) 几Ao 几 式中 No一重力荷载代表值作用下待加固柱实际承受的轴力; f-一待加固柱混凝土实测轴向抗压强度的设计值; 01.一待加固柱的折算平均压应力; Ao一待加固柱的折算截面面积: E__ Ao=通。+前A，一‘ 人一待加固柱实际截面面积; E一待加固柱混凝土实测弹性模量. A一待加固柱实配纵筋面积; Ep一待加固柱纵筋的弹性模量; 22对待加固柱的受力特点及应力状态的分析 应力水平指标A是加固设计中关键指标，表明实际CF.与待加固柱实测混凝土强度等级 设计值几的关系，是无约束混凝土平均应力的概念。