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論文關(guān)鍵詞：RC結(jié)構(gòu), 抗震加固, 應用評述,　   論文摘要：對RC結(jié)構(gòu)加固新技術(shù)（FRP加固、鋼絲網(wǎng)水泥砂漿加固、預應力加固技術(shù)以及消能減震加固）加固特點、應用范圍以及應用前景進行詳細評述，指出加固方案確定應根據(jù)不同結(jié)構(gòu)、構(gòu)件特點并充分考慮結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的性能水平和性能目標，其結(jié)論可供類似工程借鑒。

　

1 研究背景
當工程結(jié)構(gòu)遭受地震破壞，或由于結(jié)構(gòu)設計與施工失誤、建筑物使用功能變更與增層、老舊建筑設防標準過低、抗震規(guī)范條款變動等因素都必須對結(jié)構(gòu)進行抗震加固，以提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。對于大量既有建筑，特別是GBJ11-89抗震規(guī)范實施以前建造的建筑，均需要進行抗震鑒定與加固。因此，為了有效減輕地震災害，在研究結(jié)構(gòu)抗震設計理論與方法的同時，還應該加強對既有建筑抗震加固方法的研究。

2 RC結(jié)構(gòu)加固新技術(shù)研究進展。
以往抗震加固是以結(jié)構(gòu)的安全性為重點，而對建筑外觀、使用功能甚至施工周期很少顧及。隨著我國經(jīng)濟實力的增強，抗震加固新技術(shù)的出現(xiàn)，抗震加固手段愈來愈多，給工程師以充分發(fā)揮的余地，現(xiàn)將有代表性幾種加固方式進行綜述，著重論述其適用范圍以及應用前景，以便為相關(guān)工程提供借鑒。

2.1FRP抗震加固技術(shù)。
纖維增強塑料(FRP)近年來利用航天、航空工業(yè)取得的成就，在民用建筑領域的開發(fā)和應用中受到很大重視，進行了廣泛的研究，取得了很大的進展。具有許多優(yōu)點，作為混凝土結(jié)構(gòu)加固和修補材料，得到廣泛應用，開辟了一條高效、方便、經(jīng)濟的加固修補混凝土結(jié)構(gòu)的新途徑。

2.1.1 FRP加固特點。
FRP具有強度高(2500～3550MPa)、性能好(抗蝕)、重量輕(比重1.8g/cm3)、厚度薄(每層厚0.1～0.21mm)的優(yōu)點，基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸、結(jié)構(gòu)自重以及不影響結(jié)構(gòu)外觀，在結(jié)構(gòu)的修補和加固中得到越來越廣泛的應用，尤其具有以下技術(shù)優(yōu)勢：高強高效，施工簡捷，施工周期短，施工機具少，操作簡單，具有極佳的耐腐蝕性和耐久性，適用面廣，施工質(zhì)量容易保證，對結(jié)構(gòu)的影響小。

　　 不足之處：(1)彈性模量低 (2)環(huán)氧樹脂的耐火性與耐高溫性能差(3)延性不足(4)環(huán)氧樹脂層傳遞的剪力有限。

2.1.2 FRP加固技術(shù)研究方向。
FRP加固中的缺陷在一定程度上限制了它在加固領域中的應用，尤其是彈性模量與環(huán)氧樹脂層傳遞的剪力兩方面。因為結(jié)構(gòu)往往不僅要求強度加固，還需要剛度加固，因此應采用預應力的加固方法，即先對FRP施加預應力再外貼到結(jié)構(gòu)上對結(jié)構(gòu)進行加固，能克服FRP材性上的缺點，對結(jié)構(gòu)同時進行有效的強度與剛度加固，并能充分發(fā)揮FRP的高強性能，防止發(fā)生粘結(jié)破壞，從而使得FRP能更廣泛地應用于結(jié)構(gòu)加固領域。預應力FRP加固受彎構(gòu)件的試驗及理論研究結(jié)果表明，構(gòu)件開裂荷載與抗彎剛度較非預應力FRP加固的受彎構(gòu)件有明顯提高，屈服荷載下的撓度與極限荷載下的撓度較非預應力碳纖維布構(gòu)件有明顯減小，F(xiàn)RP最大應變較非預應力FRP加固構(gòu)件有明顯增大，且破壞時沒有粘結(jié)破壞跡象，控制適當?shù)念A應力水平，并不會引起構(gòu)件延性不足。

2.2 鋼絲(筋)網(wǎng)水泥砂漿抗震加固技術(shù)。
鋼絲(筋)網(wǎng)水泥砂漿是以鋼絲網(wǎng)或鋼筋網(wǎng)和加筋為增強材料，水泥砂漿為基材組成的薄層結(jié)構(gòu)，鋼絲(筋)網(wǎng)也可以用其他合適的金屬材料代替。與混凝土相比，鋼絲(筋)網(wǎng)水泥砂漿的主要特點是配筋分散性好和骨料顆粒粒徑小，因此，具有更好的抗裂、抗?jié)B和韌性。

2.2.1 鋼絲(筋)網(wǎng)水泥砂漿加固優(yōu)勢
　　其技術(shù)優(yōu)勢主要表現(xiàn)在：


　　 (1)施工便捷，施工工效高，不需大型施工機具，無需現(xiàn)場固定設施，施工占用場地少。

　　 (2)具有極佳的耐腐蝕性能及耐久性能。試驗表明，鋼絲(筋)網(wǎng)水泥砂漿加固修補混凝土結(jié)構(gòu)有良好的耐腐蝕性及耐久性，可以抗拒建筑物經(jīng)常遇到的各種酸、堿、鹽對結(jié)構(gòu)物的腐蝕。

　　 (3)適用面廣。鋼絲(筋)網(wǎng)水泥砂漿加固修補混凝土結(jié)構(gòu)可廣泛適用于多種結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)形狀及多個結(jié)構(gòu)部位的加固修補。

　　 (4)施工質(zhì)量易保證。由于鋼絲(筋)網(wǎng)比較柔軟，即使加固的結(jié)構(gòu)表面不是非常平整，也基本可以保證有效粘貼率。

　　 (5)對結(jié)構(gòu)形狀和外觀影響不大。水泥砂漿是一薄層，一般只有15～25mm左右，基本不增加原結(jié)構(gòu)質(zhì)量及幾何尺寸。

　　 (6)經(jīng)濟效益好，價格便宜。每m2鋼絲網(wǎng)價格是FRP的1/15～1/30。

　　 (7)具有很好的耐火性與耐高溫性能。鋼絲(筋)網(wǎng)水泥砂漿是無機材料，解決了FRP加固因使用有機環(huán)氧化物而產(chǎn)生的問題。

2.2.2 鋼絲(筋)網(wǎng)水泥砂漿加固技術(shù)研究方向
　　 鋼絲(筋)網(wǎng)水泥砂漿加固的研究在近年來已取得了一定的進展，但與其他許多成熟領域相比，還有許多問題沒有解決。

　　 (1)鋼絲(筋)網(wǎng)水泥砂漿加固研究的一個重大問題是試驗數(shù)據(jù)仍很缺乏，尤其是在國內(nèi)，這一問題更加突出。現(xiàn)有的研究大多是集中在對混凝土梁加固的靜載抗彎性能研究，而對混凝土梁抗剪、混凝土柱的靜載試驗以及動力性能和疲勞性能研究極少，甚至沒有。而且現(xiàn)有的研究都是一次受力研究，沒有考慮實際加固的二次受力性能。

　　 (2)雖然有些學者對鋼絲網(wǎng)水泥這種構(gòu)件本身承載力的計算提出了一些方法，但對于加固后構(gòu)件的計算沒有系統(tǒng)的研究和分析，限制了這種加固方法的實際應用。

2.3 預應力抗震加固技術(shù)。在橋梁和建筑物加固領域中，體外預應力加固法已愈來愈受到人們的關(guān)注，它克服了采用其它方法加固材料中普遍存在的應力滯后的弱點，保證了新舊材料和結(jié)構(gòu)的整體性與協(xié)同工作。工程實踐表明采用預應力法加固橋梁和建筑物不僅能提高其承載力，還可以減小撓度和裂縫寬度，提高結(jié)構(gòu)的彈性恢復力，并且具有施工方便，不占用空間等特點。

　　體外預應力技術(shù)在設計理論還是材料設備、施工工藝上都取得了一定的進展，應用范圍從早期PC橋梁拓展到了建筑結(jié)構(gòu)，從新建結(jié)構(gòu)拓展到了結(jié)構(gòu)的加固改造和臨時性預應力結(jié)構(gòu)或施工臨時性鋼索。除此之外，體外預應力的應用范圍還不僅僅局限于混凝土結(jié)構(gòu)。評價結(jié)構(gòu)設計的基本原則之一就是看該結(jié)構(gòu)形式是否能夠充分發(fā)揮材料的力學特性，通過運用體外預應力索，任何具有合理壓縮特性的材料都可以被連接起來，在適當?shù)膽�用環(huán)境中是一種合理的結(jié)構(gòu)形式。在工程實踐中，體外預應力己從單純應用于混凝土結(jié)構(gòu)拓展到了鋼結(jié)構(gòu)，木結(jié)構(gòu)，磚石結(jié)構(gòu)等等，充分證明了其在結(jié)構(gòu)體系方面的優(yōu)勢。

2.4 消能減震加固技術(shù)。
由姚冶平提出的該技術(shù)目前已被成功地應用于工程中，至今已開始消能減震研究的國家超過25個，工程應用例子已超過300多例。結(jié)果表明，消能減震具有較大經(jīng)濟效益和社會效益，必將成為21世紀主要的結(jié)構(gòu)抗震體系之一。

　　消能減震是在結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件中設置消能部件，通常由阻尼器等組成，通過其局部變形提供附加阻尼以耗散或吸收由地震輸入結(jié)構(gòu)中的能量，減少主體結(jié)構(gòu)地震反應，達到預期抗震加固的目的。在消能減震結(jié)構(gòu)體系中，消能(阻尼)裝置或元件在主體結(jié)構(gòu)進入非彈性狀態(tài)前率先進入耗能工作狀態(tài)，充分發(fā)揮耗能作用，耗散大量輸入結(jié)構(gòu)體系的地震能量，從而有效地保護主體結(jié)構(gòu)使其不再受到損傷或破壞。試驗表明，消能減震裝置可以有效消耗地震總輸入能量，這種設計減震機理明確，效果顯著，安全可靠，經(jīng)濟合理，適用范圍廣和維護方便等特點。消能減震技術(shù)既適用于新建建筑結(jié)構(gòu)，又可用于已有建筑物的抗震加固、維修。

　　消能器的布置應考慮結(jié)構(gòu)的工作性能、建筑功能和經(jīng)濟等要求，綜合比較選擇相對較好的方案。對于給定的結(jié)構(gòu)，在消能數(shù)量一定的情況下，可根據(jù)可控度的概念，采用最優(yōu)放置的順序逼進法來確定消能支撐的最優(yōu)布置方案。將層間變形的均方值定義為最優(yōu)位置指數(shù)。

2.5 隔震加固技術(shù)。
該方法是隔震技術(shù)在抗震加固領域中的應用，通過隔震層的設置將地震變形集中到隔震層上，以減小上部結(jié)構(gòu)地震反應 。