粘鋼加固鋼筋混凝土結構的研究進展

劉君陽

（華北理工大學輕工學院 河北省唐山 063000）

粘鋼加固鋼筋混凝土結構的研究進展

劉君陽

（華北理工大學輕工學院 河北省唐山 063000）

早期的建筑物設計標準較低，不能滿足現在的抗震設計要求，所以必須對早期的建筑物進行加固處理，以滿足現在的使用要求。建筑結構加固技術的種類很多，并在國內外迅速發展，而鋼板加固具有硬化時間短、所占空間小、工藝簡單、施工方便、粘貼牢固、受力均衡以及加固效果明顯等的優勢，得到了廣大科研人員和施工人員的青睞。本文分別介紹了國內外對粘鋼加固混凝土結構技術研究的主要成果,并對今后擬開展的研究工作提出了建議。

粘鋼加固；抗震

1 引言

經歷過唐山，玉樹，汶川等級別不同的地震，地震給人帶來的危害顯而易見，不論是從能量、力度還有破壞性等方面，地震所帶來的損壞都是無法估量的。汶川地震發生以后，建筑物的抗震設防再一次成為學者們所關注的熱點問題。早期建筑設計的標準已經不能適應現在的抗震設防條件，所以國家頒布了新的抗震設防標準。就必須對早期建筑進行加固處理，對建筑物加固處理的方法很多，粘鋼加固技術的應用尤為廣泛。本文對粘鋼加固混凝土結構技術進行了仔細的總結和分析，對今后開展研究和工程應用具有一定的參考價值。

2 粘鋼加固混凝土結構技術的研究進展

2.1 國內研究進展

2003年，武漢理工大學劉艷軍，肖貴澤[1]對普通梁柱進行粘鋼加固處理，通過對構件中節點的研究分析，得出了粘鋼加固梁柱節點的破壞形式，并推導出粘鋼加固節點水平抗剪承載力的計算公式。

2005 年，河北工業大學杜青，李曉會[2]通過有限元軟件，建立非線性有限元模型，研究采用粘鋼加固法對混凝土矩形截面的影響。通過模擬了其受力、破壞的整個過程，得到結果：粘鋼加固受彎構件的效果是明顯的。

2005年，中國農業大學李妮[3]通過靜力試驗對粘鋼加固鋼筋混凝土梁進行了研究，并對梁底面所粘貼的粘貼鋼板厚度、錨固方式、開裂問題等做了理論分析和試驗研究。

2006年，中國海洋大學劉瑛[4]對混凝土短柱進行了外包鋼加固法的試驗，研究結果表明：在高軸壓比下，構件的延性較差；其中配筋率對構件的滯回曲線的影響較為顯著。

2007年，中南大學彭述權、樊玲[5]通過采用低周反復荷載的方法對6個足尺框架中節點進行了對比試驗研究。研究結果得到了節點區滯回和破壞特性曲線，并對節點區混凝土、碳纖維布、鋼板、梁柱縱筋它們之間的應力水平進行了分析研究，研究表明：粘鋼加固法對節點的抗剪承載力提高十分顯著。

2009年，羅臻[6]對采用粘貼鋼板加固的混凝土梁的做了延性分析研究，提出了其截面延性的計算方法，并討論了其影響因素。

2010年，張貴文，謝穎川[7]對采用粘鋼法加固的混凝土梁的進行了受力性能研究。通過有限元軟件對粘鋼加固前和加固后的兩種情況下進行了靜力分析，得到了靜力作用下粘鋼加固對梁的內力和位移的變化趨勢，為加固設計提供理論依據。

2010年，鄺艷華[8]利用有限元軟件建立模型，對混凝土框架中節點，在采用粘鋼加固的前后進行了數值模擬分析，并與實驗數據進行了對比分析，得出了結論。

2012年，鄭州大學余剛[9]采用了四種不同的錨固方法分別對梁端負彎矩區抗彎不足的情況進行粘鋼加固試驗的分析，在試驗的基礎上進行了有關的理論分析，探討了不同錨固方法對梁負彎矩區承載力的影響。

2.2 國外研究進展

1990年，美國 J.A.Basumbal 等[10]研究了粘貼鋼板加固法，通過對比其他的加固方法，得到了粘鋼加固法的優點和缺點，為粘鋼加固技術的應用提供了依據。

1992年，Oehnes 等[11]對粘貼鋼板加固的梁在承受荷載時，出現的早期剝離問題進行了試驗研究，并提出了一些解決問題的合理建議。

1995年，R.N.Swamy 等[12]對梁在粘貼鋼板后的的耐久性問題進行了研究。該實驗中采用的梁處于工業區露天環境下長達10年以上，研究結果表明：這些粘鋼加固后的梁耐久性能良好。

1999年，英國學者 R.N.Swamy 等[13]做了粘鋼加固混凝土梁的實驗，對粘鋼加固后梁抗剪性能的影響參量進行了探討，這些參量包括構件的內部配箍率，縱筋的數量，鋼板的材料特性，受壓區側板的高度等。

2003年，Byung Hwan Oh, M.ASCE 等對粘貼鋼板梁進行了抗彎疲勞性能實驗研究，通過多組試驗進行了對比分析了結構膠的厚度，粘貼鋼板的厚度，剪跨比這些變量對其結果是影響。研究結果表明：即使將鋼板滿跨布置在梁上，實驗失敗的主要原因還是鋼板的脫離。

3 結語

框架結構的加固技術有很多種，包括：加大截面加固法、外包鋼加固法、預應力加固法、增設支點加固法和噴射混凝土加固技術等加固技術，粘鋼加固技術的應用較為廣泛，但是對于粘鋼加固技術的理論研究比較薄弱，因此，對粘鋼加固混凝土框架的理論研究具有非常重要的意義。

[1]劉艷軍. 粘鋼加固框架中節點變形性能試驗研究與分析[D]. 武漢:華中科技大學, 2003.

[2]杜青, 蔡美峰, 張獻民, 李曉會. 粘貼鋼板加固鋼筋混凝土矩形受彎構件的非線性有限元數值模擬[J]. 公路交通科技, 2005, 22(5):97-99.

[3]李妮. 粘鋼加固混凝土梁的靜力試驗研究[D]. 北京:中國農業大學, 2005.

[4]劉瑛. 粘鋼加固梁柱試驗及非線性分析方法研究[D]. 青島:中國海洋大學, 2006.

[5]呂朝坤, 曹凌堅, 崔春之. 粘鋼和碳纖維在框架梁正截面加固中的綜合應用[J]. 工業建筑, 2007, 21:1211-1213.

[6]羅臻, 唐咸遠, 劉靖. 粘貼鋼板加固混凝土梁的延性分析[J]. 福建建筑, 2009, 3:59-61.

[7]張貴文, 謝穎川. 粘鋼加固鋼筋混凝土梁受力性能研究[J]. 低溫建筑技術, 2010, 6:45-46.

[8]于江, 鄺艷華. 粘鋼加固混凝土框架節點的有限元分析[J]. 建筑技術, 2010, 41(11):1051-1053.

[9]余剛. 框架梁負彎矩區粘鋼加固錨固方法試驗研究[D]. 鄭州市:鄭州大學, 2012.

[10]L. A. BSSUMBUL, A. A. GUBATI, G. T. SULAIMANI, M. H. BALUCH. Repaired reinforced concrete beams. ACI Materials Journal, 1990, 7-8.

[11]O. D. JOHN. Reinforced concrete beams with plates glued to their soffits. Joural of Structural Engineering, 1994, 4.

[12]R. N. SWAMY, B. HOBBS, M. ROBERTS. Structural behaviaur of externally bonded steel plated RC beams after long-term exposure.The Structural Engineer, 1995, 8.

[13]R. N. SWAMY. et al.Strengthening for shear of RC beams by external plate bonding. The Structural Engineer, 1999, 77(12).

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1007-6344（2016）03-0250-01

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