鋼混框架梁端負彎矩區加固技術現狀分析及建議

張賢　朱虹　鄒厚存　張靜

東南大學土木工程學院　江蘇南京210096

江蘇省建筑工程管理局　江蘇南京210005　江蘇揚建集團有限公司　江蘇揚州225002

引言

    混凝土結構是我國工程結構最主要的形式之一，而鋼筋混凝土框架結構作為多高層工業與民用建筑最常見的結構類型，因外荷載增加或使用功能改變等原因造成了其巨大的加固改造需求。加固方法的快捷性、高效性對于加固改造工程尤為重要，然而，結構中有些部位加固難度較大，已有加固方法存在適應性差、施工麻煩、效果差等缺點。比如：鋼筋混凝土梁端負彎矩區受彎承載力不足的加固就是一個棘手問題。

1、負彎矩區抗彎加固的應用及研究現狀

    對于框架結構梁端負彎矩區，現有的加固方法施工時間較長，成本較高。比如：加大截面加固法(梁端加腋)施工周期長，因減少使用空間，常不能被業主所接受；體外預應力鋼絞線加固法施工麻煩，錨固端處理困難：粘鋼加固法及外貼CFRP加固法在粱柱陰角處錨固未很好解決。實際工程中，遇到以上方法不適用時，一些未經試驗驗證的“偏方”在大量使用，比如大幅度的粱端彎矩調幅、在柱腳過于密集地植筋、將碳纖維片材貼于粱柱陰角處不作任何錨固處理等，設計不合理及施工工藝無保證等情況時有發生，給結構帶來了安全隱患。

    (混凝土結構加固設計規范(GBS0367-2006))于2006年頒布并開始執行，其中給出了多種典型的加固方法。但是，對于框架結構梁端負彎矩區加固，《規范》中的推薦方法仍比較有限：一種是在柱兩側樓板上沿梁長粘鋼或粘纖維片材的方法，該方法對部分中框架適用，更多時候則由于梁柱關系變化超出其規定的限值而無法實施：當纖維復合材只能貼至柱邊緣而無法延伸時，《規范》推薦了一種在柱頂(對于頂層)或柱中部(對于邊節點)加貼L形鋼板及 U形鋼箍板的方法，但施工仍較復雜。

2、加固需求分析

    加同方法的快捷性，高效性對于加固改造工程尤為重要。快捷、高效的加固方法可節約改造成本和縮短改造周期，延長結構的使用壽命，盡快滿足加固需求，便于推廣應用，產生良好的社會影響并獲得可觀的經濟效益。

    鋼筋混凝土框架粱端負彎矩區加固的需求實際上是面廣量大、相當迫切的，尤其是解決承載力不足問題的快捷高效的加固改造方法，很需要通過對現有方法的合理改進及組合，利用新興的材料及理論，創新加固方法，研究并提出快捷高效的加固改造方案。

3、對研究工作的建議

    鋼筋混凝土框架結構是多層工業與民用建筑的一種常用結構形式，且其構件組成是基本確定的，因而通過加固需求組合．結合現有(混凝土結構加固設計規范(GB 50367-2006))中的基本方法，重點研究開發解決承載力不足問題的快捷高效的加固改造工藝及設計方法，進而提出適用性更強、更加完整細致的加固改造方法體系以及通過圖集的形式來指導設計不但是完全可能的而且也是十分必要的，這對于規范此類結構的加固改造市場、進而引導整個加固改造市場的規范化具有重要意義。

　　具體來講，本文認為以下幾方面是研究的當務之急：

　　1)框架粱粱端承載力快捷高效加周方法的研究。

　　2)框架柱柱端承載力快捷高效加固方法的研究。

　　3)鋼筋混凝土框架結構節點區加固方法的研究。

　　4)鋼筋混凝土框架結構快捷高效加固改造方法體系研究。

　　5)鋼筋混凝土框架結構加固改造方法圖集的編制。

    東南大學提出了采用預應力高強鋼絲繩對框架粱端負彎矩區進行加固的研究計劃。該研究具有較好的基礎，吳剛等在江蘇省自然科學基金的資助下，在其新型高效混凝土粱抗彎加固技術研究課題中，創新性地提出了預應力高強鋼絲繩抗彎加固混凝土新技術(P-SWR技術)，并將預應力高強鋼絲繩首次應用于滬杭甬高速公路某已有嚴重損傷混凝土橋的加固，成功替代了需中斷交通的換板加固方案，取得了很好的社會效益和經濟效益。

    該技術克服了傳統體外預應力鋼絞線加固方法中錨具處壓力過大的缺點，對預應力進行了分散，優化錨固區應力分布．現場張拉時不需要大型千斤頂設備，而且對結構外形尺寸的影響非常小，這些研究結論表明該技術應用于負彎矩區加固具有較強的可行性，通過設計方法和施工工藝的完善，將會成為一種快捷高效的鋼筋混凝土框架粱端負彎矩區加固方法。

參考文獻

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【2】 GB 50367—2006混凝土結構加固設計規范【S】．北京：中國建筑．Y-業出版社'2嘶．

【3】吳剛，蔣劍彪，吳智深，張教，一種新型高效抗彎加固新方法一預應力高強鋼絲繩加固技術(P—SWR技術) 【S】．首屆奎國既有結構加固改造設計與施工技術交流會論文集，建筑結構2007

【4】昊剛，鄭士暄，田野，魏洋，預應力高強鋼絲繩加固新技術（P一SWR技術)在橋梁加固工程中的應用【c】．首屆全國既有結構加固改造設計與施工技術交流會論文集，建筑結構，2007．

【5】吳剮，先超付，田野，朱虹，預應力高強鋼絲繩抗剪加固混凝土粱施工工藝及效果初探【c】．首屆全國既有結構加固改造設計與施工技術交流會論文集，建筑結構，2007．

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)