4  设  计

4．1  一般规定

4．1．1  由于钢绞线网片聚合物砂浆加固修复技术为一项新型结构加固技术，具有不同于其他加固方法的特殊性，需要由对钢绞线网片、聚合物砂浆性质及加固设计有经验的专业人员进行设计。钢绞线网片不能设计为承受压力，钢绞线网片应采用聚合物砂浆及端部锚固配置于构件表面，在构件受力过程中应与构件保持变形协调。还需采取措施保证聚合物砂浆与构件表面不发生因粘贴面过早剥离和端部锚固失效而导致加固效果显著降低。本规程的设计计算方法均基于这一前提建立。

4．1．2  到目前为止的试验研究中，该加固技术在混凝土结构受弯构件的受弯加固、受剪加固和大小偏心柱加固、砖墙砌体的抗震加固中研究最多，相应计算理论也较为成熟，故本规程列出这几种加固方法的有关设计计算方法和构造规定。

4．1．3  本规程以房屋建筑和一般构筑物的钢筋混凝土和砖墙砌体的加固为主，主要按现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068以概率理论为基础的极限状态设计法确定有关加固计算方法，使其与结构设计规范协调。但考虑到现有建筑物的特性，要求以现场检测确定的材料实际强度和有关参数进行验算。同时，在计算中还需考虑二次受力问题。

    试验研究表明，钢绞线网片聚合物砂浆加固的混凝土结构构件有多种破坏形态，除了与普通混凝土构件相同的以外，还有一些特殊的破坏形态，如聚合物砂浆与构件表面界面发生剥离或端部锚固失效等。采用这种加固方法，构件达到承载能力极限状态时，钢绞线的极限抗拉强度往往不能得到完全发挥，此时以达到破坏极限状态时其所达到的应变值来确定其贡献。即使对在构件破坏时钢绞线可达到其极限抗拉强度的情况，也要选择小于其极限拉应变的允许拉应变作为设计极限状态的标准，以保证有足够的可靠度。

4．1．4  一般情况下，对结构(构件)的加固是局部的。加固后结构体系可能有所改变，因此加固设计中应进行验算，保证不发生脆性的破坏。例如，在受弯加固后避免剪切破坏先于受弯破坏发生等。

4．1．5  研究证明，当加固前构件计算所受的初始弯矩小于其受弯承载力的20％时，初始弯矩的作用不大，即可以忽略二次受力的影响。

4．1．6  在实际工程中，某些结构的混凝土强度可能低于现行国家规范的最低强度级，如果结构混凝土强度过低，则与钢绞线网片聚合物砂加固层的粘结强度较低，易产生脆性显著的界面剥离破坏，钢绞线也不能充分发挥作用，因此本条以现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010对混凝土强度和耐久性的要求为依据，规定了被加固结构混凝土强度的最低等级。

4．1．7  试验结果表明，当被加固砖墙砌体的砂浆等级高于M5时，加固效果并不明显。

4．1．8、4．1．9  规定了聚合物砂浆面层的最小厚度，满足钢绞线最小保护层厚度的要求，保证钢绞线的耐久性，避免其锈蚀后加固失效。

    为保证加固面层与原结构可靠粘贴，规定了胀栓的锚固间距。

    对墙体的加固可根据综合抗震能力指数进行控制，只在加固层进行，不需自上而下延伸至基础。但在底层的外墙，为提高耐久性，面层在室外地面以下考虑加厚并向下延伸500mm。

4．1．12  编制组的大量试验结果表明，钢绞线网片聚合物砂浆加固后的钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋屈服后进入平台段，其应变继续增加但应力不再增加，而钢绞线仍处于弹性阶段，应变和应力均继续增加，且在极限破坏状态时，构件截面应变仍然保持平面。根据试验数据统计分析，在加固构件破坏时，可考虑钢筋应变比弹性屈服点应变增加25％，相应的钢绞线应变εrw1可按平截面假定由钢筋应变计算确定。

    在界限破坏时，混凝土边缘达到极限压应变εu的同时钢绞线应变达到εrw1。参考现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的计算原则，加固后相对界限受压区高度ξb,rw由下式确定：

    为了方便工程设计应用，对不同截面尺寸的混凝土构件进行计算分析统计，在界限破坏时，取εrw1＝1．5εy，即εrw1＝1．5fy／Es。