维普资讯 http://www.cqvip.com 工程施工技术ｌ ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＴｅｃ＾Ｍ ｆ 【文章编号】１００７—９４６７（２００７）１ １－００９３—０３ 体外预应力加固技术在低强度 梁体结构中的应用浅析 ■章春娣（常州工程职业技术学院建筑工程技术系，江苏常＇ｋｌ’ｌ ２１３１６４） 【摘要】预应力加固技术是对低强度混凝土构件加固的较好 度远远不能满足建筑结构的使用要求，出现结构构 的方法之一，通过本课题试验提出了一些关于预应力加固技 件的混凝土强度等级在Ｃ２０以下，只有Ｃ１５、ＣＩＯ，甚 术在低强度混凝土构件加固中应用的理论研究，对工程实践 具有一定的理论指导作用。 至只能达到Ｃ７．５的情况；而通常我们所熟知的预应 【关键词】体外预应力；加固；钢筋混凝土梁 力结构要求采用高强的混凝土，一般在Ｃ３０以上。［２ ］【中图分类号】Ｔｕ３７８．２ 【文献标志码】Ａ 那么，这类低强度混凝土构件能否采用体外预应力 加固法以及该法对低强度混凝土梁的加固效果如 Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ａｎａｌｙｓｅ ｏｆ Ｅｘｔｅｍａｌｌｙ Ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ 何。为了全面了解预应力加固梁的受力性能以及了 Ｌｏｗｅｒ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｂｅａｍｓ—－Ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ 解低强度混凝土梁的受力性能，本课题试验主要对五 ＺＨＡＮＧ Ｃｈｕｎ．ｄｉ （Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ｅｎｇｉｎｅｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ 根Ｃ１５的混凝土简支梁进行了测试发现了一些特色。 ｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ２１３１６０，Ｃｈｉｎａ） 【Ａｂｓｔｒａｃｔｓ］Ｐｒｏｖｉｎｇｔｈｒｏｕｇｈｔｈｉｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｕｔｄｙ，ｉｔｉｓｏｎｅｏｆｈｔｅ ２体外预应力加固法的特色 ｂｅＲｅｒ ｍｅｔｈｏｄｓ ｔｏ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎ ｔｏ ｔｈｅ ｌｏｗ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｃｏｎｃｒｅｔｅ 体外预应力加固梁的受力性能可以分为三个阶 ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｔｈａｔ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｉｓ ｈａｓ 段：梁加固后重新加载初期为第一阶段，这时随着荷 ｎｏｔ ｍｅｒｅｌｙ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｓｏｍｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｔｈａｔ 载的增加，梁的挠度增加很小；随着梁的裂缝重新张 ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｕｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｌｏｗ ｉｎｔｅｎｓｉｙｔ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｉｓ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ ａｂｏｕｔ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｉｎｇ ｆｏｒｃｅ，ｈａｖｅ ｃｅｒｔａｉｎ ｈｔｅｏｒｙ ｇｕｉｄａｎｃｅ 开，梁的挠度增加变快，此时梁的变形进入了第二阶 ｆｕｎｃｄｏｎｓｔｏｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔｐｍｃｔｉｃｅ． 段；加固梁进入第三阶段的特点是荷载增加缓慢，而 【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］ｅｘｔｅｍａｌｌｙ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｉｎｇ；ｓｒｔｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ；ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ 应变和挠度急速增加。体外预应力加固后的混凝土 ｃｏｎｃｒｅｔｅｂｅａｍｓ 梁的荷载．挠度曲线反映了不开裂（名义重裂）弹性、 １引言 开裂弹性和塑性三个不同的工作阶段；其中第二阶 建筑物的鉴定与加固，是当前建筑业关注的热 段进入第三阶段的主要原因是普通钢筋屈服引起 点问题之一。已有建筑物的可靠性鉴定为我们提供 的。本次试验中的极限荷载值测点分布在第三阶段。 了加固补强的依据【”。但是，在体外预应力加固方面， 所试验的５根梁中的３根采用了无黏结预应力碳素 工程实践已经超前于理论发展，尤其是在用于加固 钢丝［３］，进行加固后的梁承载力均有较大的提高。 低强度混凝土方面的理论几乎是空白。选择对低强 ２．１开裂阶段 度钢筋混凝土梁采用预应力方法进行加固的实验研 该阶段由于没有预应力碳素钢丝参与受力，试 究，是针对工程实践中经常遇到的工程质量问题而 验梁的荷载一挠度关系与普通梁一样，荷载．挠度关 进行的。在混凝土加固工程中，经常会遇到混凝土强 系基本上呈现为直线关系，而且该直线也基本上符 ９３ 维普资讯 http://www.cqvip.com ｌ工程施工技术 ｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏ￣ 合截面抗弯刚度的要求。 ２．２带裂缝工作阶段 平）、预应力碳素钢丝的加固面积以及预应力碳素钢 丝的张拉控制应力等等有关。在本次试验中，预应力 碳素钢丝的加固面积相同，而且在张拉控制应力相 梁开裂后截面抗弯刚度有所减少，本次试验的 所有加固梁均在构件截面开裂后再进行加固。在此 阶段又可以细分为以下４个小阶段。 差不大的情况下，则主要与原梁的刚度有关。根据试 验数据统计（见表１），低强度钢筋混凝土在受荷后， 刚度有所降低，降低幅度在０．７５－－－０．８，并且应该与原 梁的混凝土强度级别有关；而在进行预应力碳素钢 １）开裂后阶段。梁开裂后刚度有所降低，具体表 现为荷载一挠度关系曲线的斜率偏小，而在加固前的 荷载一挠度曲线情况则与普通梁一致。 ２）预应力张拉阶段。在此阶段，由于预应力的作 用，梁产生反拱挠度，所以在荷载一挠度曲线上出现 荷载不变、挠度减少，曲线形式表现为回缩转平的现 象，挠度的这种回弹值就是梁的反拱值。 ３）裂缝重新开展前阶段。体外预应力加固的钢 筋混凝土梁的荷载一挠度曲线在反拱挠度后至重新 开裂又一段直线线型，该直线与原梁开裂前弹性阶 段［４３的直线段几乎平行，说明施加预应力后梁的裂缝 减少或闭合，此时梁的刚度有所提高，接近于原梁的 刚度；而且这一直线段的长短也与预应力张拉时原 梁的受荷水平有关，也能够反映出预应力的加固效 果。原则上预应力张拉时原梁受荷水平高的，该直线 段较短；原粱受荷水平低的，该直线段就长一些。经 过试验数据的近似拟合发现：荷载水平与重裂点至 反拱点距离之间的关系阁可以用下列公式来表示： ＝，２０３．５４—４８．１６４（ ＩＶＩ ２ ） 式中， 为加固后重裂点的弯矩； 为原梁的极限 弯矩； 为加固前的荷载弯矩。 ４１重新开裂后阶段。荷载一挠度曲线在重新开裂 点后，线段的斜率减少（刚度减少）。该段斜率基本上 与原梁开裂后的直线平行。 ２．３破坏阶段 在重新开裂后，随着外荷载的增加，梁进入了破 坏阶段，梁内的受拉钢筋首先屈服，荷载一挠度曲线 趋于平缓，梁的刚度减少，最大挠度过大或最大裂缝 过宽，使混凝土受压区出现压碎现象，试验梁破坏。 由试验数据可以知道各个试验梁经过预应力张 拉后，反拱挠度有所不同。根据试验结果，梁的反拱 值大小主要与原梁刚度（加固时梁的承受荷载水 ９４ 丝张拉加固后，刚度又有所恢复甚至增加，此时的刚 度一般能够达到１．０～１．０５；以后随着受荷程度的增 加，尤其在重新开裂后，刚度又在逐步降低，在正常 使用荷载以内，刚度减弱到０．９－－－０．９７，在荷载达到极 限荷载时，刚度则减弱到０．６～０．７５。 表１试验梁的极限承载力比较 编号 ×＾ （实测值）ＭＰａ Ａｓ／ｍｍｚ Ａｐ／ｍｍ。 极限荷载Ｐ／ｋＮ Ｌ—ｌ Ｌ一２ Ｌ．３ Ｌ．４ ２ ２ ２ ２ ２ Ｌ．５ ∞∞∞∞∞ 根据表１中的实验结果数值可以得出以下结论： 体外预应力加固法可以大幅度地提高原低强度 肺 钢筋混凝土梁的承载力和明显改善原梁的抗开裂性 能减小梁的挠度变形。体外预应力加固法加固钢筋 ６ ６ ８ ８∞∞∞ ８ 混凝土梁，梁的承载力提高幅度与下列因素有关。 ＂＂＂＂＂ １１混凝土强度的影响。一般情况下，预应力钢筋 的张拉控制值的确定主要依据于原来梁所用的混凝 土强度，所以在继续受荷以及破坏荷载下，混凝土抗 压强度将是影响结构构件承载力的重要因素之一。∞ 盘 ＂ 由试验结果中看出：低强度混凝土完全可以采用预 应力加固法进行加固，而由试验中可以知道体外预 应力加固法能够较大幅度地提高低强度混凝土构件 的承载能力。 ２１预应力张拉控制值及原梁配筋率的影响。试验 表明，预应力钢筋中的有效预应力的大小是加固法 的关键，而有效预应力数值的大小与预应力钢筋的 数量、面积以及张拉控制值等密切相关。本试验中， Ｌ一１梁（原来梁的配筋为２根 １２ｍｍ）为对比梁，对 于Ｌ一２梁（原来梁的配筋为２根 １２ｍｍ）的预应力 控制值为０．５ｆ。 ；Ｌ一３的梁（原来梁的配筋为２根 １４ｍｍ）也为对比梁，Ｌ一４梁（原来梁的配筋为２根 维普资讯 http://www.cqvip.com 工程施工技术 Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃ＾∞ Ｉ 【文章编号】１００７—９４６７（２００７）１ １－００９５—０４ 钢筋混凝土结构植筋锚固性能 探讨与分析 一贾丽明 ，齐宝库 ，闰玉红 （１．沈阳建筑大学，沈阳１１０１６８；２．山西建筑职业技术学院，太原０３０００６） 【摘要】在国内外文献资料的基础上，从黏结锚固性能、承载 ［ＡｂｓｔｒａｃｔｉＯｎ ｔｈｅ ｂａｓｅ ｏｆ ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ，ｔｈｉｓ 力、破坏形态拉拔试验和抗震性能等几个研究方面，总结了 ｐａｐｅｒ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｃｕｒｒｅｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ａｂｏｕｔ ｐｏｓｔ－ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｂａｒｓ ｉｎ 植筋锚固性能的研究现状，针对植筋锚固性能的试验研究和 ＲＣ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆｂｏｕｎｄ ｎａｃｈｏｒａｇｅ， 理论分析，提出了有待进一步深入研究的课题。 ｂｅａｒｉｎｇ ｃａｐａｃｉｙｔ ａｎｄ ｓｅｉｓｍｉｃ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．Ａｔ ｔｈｅ ｅｎｄ ｏｆ ｈｔｅ ｐａｐｅｒ， 【关键词】加固；植筋；锚固；承载力 ｆｕｒｔｈｅｒ ｓｔｕｄｙ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆｐｏｓｔ—ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｂａｒｓ ｉｎ ＲＣ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｂｏｕｔ 【中图分类号］ＴＵ７５５ 【文献标志码ＩＡ ｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｔｈｅｏｒｙａｎａｌｙｓｉｓｗｅｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ． Ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ａｎｄ Ａｎａｌｙｓｅｓ ｏｆＡｎｃｈｏｒａｇｅ Ｂｏｎｄｉｎｇ Ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ；ｐｏｓｔ—ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｂａｒｓ；ａｎｃｈｏｒａｇｅ；ｂｅａｒｉｎｇ Ｐｏｓｔ—Ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｂａｒｓ ｉｎ ＲＣ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｃａｐａｃｉｙｔ ＪＩＡ Ｌｉ—ｍｉｎｇ ，ＱＩ Ｂａｏ—ｋｕ２，ＹＡＮ Ｙｕ—ｈｏｎｇ １引言 （１．ＳｈｅｎｙａｎｇＪｉａｎｚｈｕｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１０１６８，Ｃｈｉｎａ；２． “植筋”技术是在原有钢筋混凝土结构上，采用 Ｓｈａｎｘｉ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｔａｉｙｕａｎ ０３０００６，Ｃｈｉｎａ） 平稳的机械钻孔方法，形成一定直径与深度的孔洞， 写 写 写 ； 写 ＼！ 写 ＼！ 写 ； ； 写 ＼！ 写 写 写 写 写 ； １４ｒａｍ）的控制值为Ｏ．５厂ｐｔｋ；Ｌ一５梁（原来梁的配筋 加固与改造，１９９９（４）：３８４１． 为２根 １４ｍｍ）的控制值为ｏ．Ｔｆｐｌｋ；由破坏试验中 【２】牛斌・普通钢筋混凝土梁的体外预应力加固【Ｊ】．中国铁道科 可以看出，预应力张拉控制值的大小以及原来梁的 学，１９９９（９）：８２—８８． 配筋率都直接影响了构件的极限承载能力，尤其是预 【３】刘航，等体外预应力钢与混凝土组合梁试验研究【Ｊ】＿建筑技 应力张拉控制值的大小是影响构件极限承载能力提 术开发，２００２（１１）：１—２． 高的关键。 ［４］ＺｈｅｎＬｕ，ＴｈｏｍａｓＥ．Ｂｏｏｔｈｂｙ，ＣｈａｒｌｅｓＥ．Ｂａｋｉｓ，ａｎｄＡｎｔｏｎｉｏ Ｎａｎｎｉ．ＴｒａｎｓｆｅｒａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＬｅｎｇｔｈｓｏｆＦＲＰＰｒｅｓｔｒｅｓｓｉｎｇ ３结束语 Ｔｅｎｄｏｎｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｒＰＣＩ．２０００，４５（２）：８１—９５． 试验研究证明，预应力加固技术是对低强度混 ［５ｌＢｙｕｎｇ Ｈｗａｎ Ｏｈ，Ｓｕｎｇ Ｔａｏ Ｃｈａｅ．Ｓｔｒｕｃｔｍ＇ａｌ Ｂｅｈａｖｉｏｒｏｆ 凝土构件加固的较好的方法之一，这不仅提出了一 ＴｅｎｄｏｎＣｏｕｐｌｉｎｇＪｏｉｎｔｓｉｎＰｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄＣｏｎｃｒｅｔｅＢｒｉｄｇｅＧｉｒｄｅｒｓ 些关于预应力加固技术在低强度混凝土构件加固中 ［Ｊ］．ＡＣ１ＳｔｒｕｃｔｕｒｅＪｏｕｍａｌ，２００１，９８（１）：８７—９５． 应用的理论研究，又对工程实践具有一定的理论指 【收稿日期１２００７—０６—１７ 导作用。通过加固工程实例的检验，说明预应力体外 加固法对加固低强度混凝土构件不仅是可行的， 而 ＿ｌ＿粥鲁帮ｌ介ｒ 且加固效果良好。 【参考文献】 章春娣（１９６４￣），女，江苏常州人，高级工程师，从事钢筋混 Ｉｌｌ华毅杰，等．体外预应力技术在加固和改造中的应用ｆＪ１．结构 凝土结构、砌体结构教学与结构工程研究。 ９５
