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? ,5.4  受压构件!。加固 ? , 5.】。4.1?  混凝土在竖向】荷载作用下当侧向变!形受到限制时称其】为约束混凝》土当约束材料为【。复材时称其》为复材约束混凝【土,混凝土经复》材约束后其》强度和?延性均可得到—。提高在圆形》。截面中?由于混凝土受到均】匀约:束作用复材》的约束效果》最好:在矩形截面》中由于约束应—力在截面上的分布】不均:匀且在?截面角部将产生【应力集中现》象因而复材的约【。。束,作用较弱因此在【用复材进《行加:固之:前必须?对矩形截面进行倒角!处理以提高复材的约!束作用进行倒角【处理时倒角半径受混!凝土保护层厚度的】控制但应满足本【条有关规定对截面】长度超过《600mm的大【尺,寸柱尚应《。将截面的四边改为浅!圆弧:形(得到的》截面称为圆》弧化处理截面)【条件允许时》也可在粘《贴,纤维布前将矩—形(正方《形)截面改变—为椭圆形(圆形【),截面(称《为改形处理》截面)以明》显,提高加固的效果改形!处理截面施工—时可先?对现有混凝土柱进】。行倒角处理按要求】的截面?形状制作模板模板】定位后在柱》与模板之《间填充强度不低【于原混凝土强度的】混凝土或《砂浆待混《凝土:达到一?定强度后拆》模进行纤维布缠绕】加固进行圆弧化【处理时理《论上矢高越》大、截面形状越接近!圆形时复材的约束】效果越好但考虑【。到用过厚的水—泥砂浆层《将导:致施工不便且截面尺!寸增加过大因此在】实际施?工时:圆弧的?矢高:不宜过大但应满足】本条有关《。规定:试验结果显示当圆】弧的矢?跨,比不小于1/—2,。0时圆弧化处—理能够?有,。效地提?高截面的《轴向承载力 — 》5.4.2  【。复材约束混凝—土随纤维力学性质及!纤维包裹量的变【化其应力-应—变关系和破坏特【征有较?大差别本《。标准用约束刚度参】数βj为指标以【。反映纤维用》量、纤维和》混凝:土的力学指标—及截面尺寸的影响】实验结?果表明?当βj≤βjb时应!力-应?变曲:线存在下降段包裹纤!维的断裂通常发【生在峰值应力之【。后;βj>βj【b时则应《力-应变《曲线无下降段并呈】近似双线性》关系:包裹纤维断裂时【达到复材《约束:混凝土的强度—极限前者称为弱约】束后者称为强—约束约束《刚度界限《值βjb《是根据所搜集到的大!。量试验结果确定【的 《。 ,     采【用复材约束加固钢筋!混凝土?受压构件可》。以达:到两个主要目—的①提高《构件的极限承载【力;②提高构—件,。的延性改善》。其抗震性能当混凝】土处于弱约束状态时!虽然:混凝土?的延性可《以有:较,大程:度的提高但》是混凝土抗压强【度,的提高很小可忽略】不计在此种情况下】虽然通过《混凝土?延,性,的增加?也可获得一定的【构件极限承载力的提!高但通过这种方式获!得的构件极》限,承载:力的提高《极为有限因此弱约束!主,要应用于提高构件延!性改善构件》抗震性能当以提高构!件的极限承载力【为主要目的时—要求混凝土处于强约!束状态即《通过提高混凝—。土抗压强度的方式】来提高构《件的极限承载力 !    【 当构件过于细长时!由于二阶效》应的存?在使得通过复—材约束来《获得:构件极限《承,。载力提高这》一加固方法》的有效性及经济【性降低?因此复材约》。束加固?不应用于过于细长】的钢筋混凝土受压构!件本条对构件的长细!比进行了限》制, ,   【  在正常使—用状态下钢筋混凝土!柱承受外荷》载的能力不应依赖复!材的约?束效应因此在正常】使用状?态下:应保证混凝土—的压应变《较小本标准取其限值!为0.002此时复!材的环?向,应变很小《对混凝土起到的约】束作:用可忽略《不计此外纵向钢筋不!应屈服在上述规定下!进行截面分析表明当!混凝土?的强度提高在本标准!公式:(5.?4.2?-2:)规:定范围内时若构件已!符合承载力》极限状?态下的各项规—定那么无须再对其】进行正常使用极限】状态下的验算 【 5—.4.4  复材强!约束:。混凝土?的应力-应变曲【线呈:近似双线性关系第一!段应力?-应变?曲线形状与》无约束混凝土—相似:第二段?应,力-应变曲线—。可,近似:看作直线本标准【采用二?。次抛:物线加直线》。分段式模型该—。模型是?建,。立在以?下,假设之上《的①应?力-应变曲线由两】部分组成第一部分】为二次抛物线第二部!分为直线《;②复材约束—混凝:土的初始弹性—模量(原《点切线弹性模—量)与无约束混凝】土的弹性模量相等】;③抛物线方—程应反映复材约束对!该段应力-应变曲线!的影响;④两段应】力-应变曲线光滑】连接即?在两段曲《线连接处其一—阶,导数连续《;⑤第二部》分的直线与纵坐【标(纵向应力)【。的交点为无约—束混凝土的强—度基于以上假设得到!公式(5.4.【4-:。1)~?公式:(5.4.4-3)!当约束力《为零:时(不包复材时【)该模型可以—退化到原国》。家,标准混凝土结构设】计规范G《BJ ?10-89所采【用的无?约束混凝土模—型,;当混凝土》强度:等级不大于C5【0时该模型也可以】退化到现行》国家标?准混凝土结构设计规!范G:B, ,500?10所采用的无约束!混凝土模型》  【   本条规—定了f?cc/fc≤1【.75即《通过复材《。约束获得《的混凝土抗》压,强度的提高不—应超过75%这是因!为当混凝土》抗压强度提高过大时!①构件破坏》可,能非常?。突然;②由于混【凝土的极限压应变提!高很大导致》二阶效?应更为显著》(构件横向》变形:过大) 】 5.4.5、5】.4.6  本条规!定了:。复材约束混》凝土:的轴心抗压》强度设计《值和极限《压应:变,设计值的计》算圆:形截面、矩形截面】和椭圆形(改—形处理矩形)截【面的计算公式主要依!据,。相关科研单位的研】究成果;圆弧化矩形!截面的计《算公式?。主要依据香港理工】大,学及哈尔滨工—业大学的研究成果上!。述公式?考,虑了约束材料的【刚度及变形》能力对混凝土—强度及延性提—。高,的影响 》   —  现有《的圆形?截,面强约束混》凝土试?。件的大量试验结【果表明由于受到【混凝土变形的不均】匀性、?复材纵向应变、【截面等因《素的影响《试件破坏《时的纤?维拉断应变平均值】明显小?于由标准拉伸—试,验获:得的拉?断应变且纤》维拉断应变平—均值的离《散,性,较大因?。此本标准建议—采,用试验的方》法来确定纤》维拉断应《变特征值标》准试验方法见—本标准附录》F 5】.4.8  在计入!。附加偏心距后可将轴!。心受压?构件视为偏心受压】构件的特例》其正:截面受压承载力计算!与偏心受压构—件正截?面,受压承载力计算【相统:一 《。 ?5.:4.9  现行国】家标准混凝土结【构设计规范G—B 50《01:0中对于混凝土【强度C50以下【圆,形截面偏压构—件取受压区高度【为按:平截面假定所确定的!中和轴高度的0.8!倍受压区内混凝【土应力值取为混凝】土强度即α1=1β!1=0.《8根据相关研—究,结,。果上述取值并不【。适用:于复:材约束加《。固钢筋混凝土偏压】柱因为α1、β1】的值应随着混凝土】所,受约束程度》的,变化:而变化在保证计算】精度的前提下为简】化计:算对强约束》混凝土可取β1【=0:.9: , , 5.4.】。11  复材约束加!固圆形截面偏心【受压构件正》截面承?载力计算计算公【式体现了复材的约】束作用但其原理【与现行国家标准混】凝,土结:。构设计规范G—B 50《0,10中相应公式相】同值得说明的是【设计公式同样适用于!柱两端?偏心距不同的情况】考虑复材约束—作用后对αc—及αt的取值做出】了相应调整该—计算公式及公式(】。5.4.12)【均基于中和轴在截面!内的假定按正文规】定构件的最小偏心距!不小于本标准第5.!4.8条规定的附】加偏心距因此—在通:常,情况:下该假定是正—确的但是《当计算表《。。明中和?轴在截面外时—本标准公式(5.4!。.11)和公式(】5,.4.12)不【再适用?此时应采用精确的截!面分析方法》进行设?计 5】.4:.,12、?。5,.4.13 — 复材?。约束加固矩形截面】(包括圆弧化处理矩!形截面及改形处理矩!形截:面的等?效矩形截《面)偏心《受压:构件正截面承载力计!算,计算:公式体现《了复材?的约束作用但其【原理:。与现行国家标准混凝!土结构设计》。规范GB 500】10中相应公式相同!设计公式同样—适用于柱两端偏心】距不同?的情况由于对—。复材约?。束加固矩形截面、】圆弧:化处理矩《形截面及改形处【理,。矩形:截面双向《偏心受压构件—的研究尚不充分【本标准未给出—双向偏心《受压构件的计算【公式本标准》第5.?4.12条~第5】.4:.14条仅适用于】单向偏心《受压构件 》 5.4】.1:4,  复材约束—加固钢筋混》凝土受压《。构,。件的偏心距》增大系数的》计算当?。满足公?式(5.《4.14-4—)时由二阶效—应引起的《柱承载?力降:低在5%以》内因此认为在该范】围内二?阶,效应可忽略不计无】须计算偏心距—增,大系数相《应的:。。受压构件称为短柱】否则称为长》柱长柱设计时需考】虑,二阶效应的》影,响偏心距增大系数】可,按公式(5.—。。4.1?。4,-1)?~公式?(5.?4,.14-3)计【算,   】  短柱《、长:柱的判别长细比称为!。短柱的长细比限值该!。值由公式(5.【4.14-4)规定!无约束?钢筋混凝土》柱的短柱长细比限值!主要与柱端部偏心距!比值e1/》e2以及偏心率【e2/h有关相关】科,研单:位近期的研究结果】表明复材约》束放大了二阶效【应的:作用因此对于复【材约:束加固钢筋》混凝土柱其》短柱:长细比限值尚需考虑!复材约束作》用的:影响公式(5.4】.1:4-4)考》虑了上述因素该式的!分子:部分为?无约束?钢筋混凝土柱的长】细,比限值分母部—。分,则考:虑了:复材约束《对,长细比?限值的影响》需要说明《的是现行《国,。家标:准,混凝土?结构设计规》范GB 500【10中关于长细比限!值的规定《仅考虑了《柱两端偏心距—。相等:的情况且忽略—了偏心率的》影响是?较为保?。守的:在无复材《约束且柱两》端偏心?。距相:等时由公《式(5.4.—14-4)得出的短!柱长细比《限值与现行国家标】准混凝土《结,构设计规范GB【 5001》。0,中关于偏心受压【构件的短柱长细比限!值规定?一致 《