角钢加固混凝土组合柱偏压试验与建议 计 静 ， 邢 菲 ， 张文福 ， 李 冰， 任亚文 (黑龙江省防灾减灾工程及防护T程高校重点 实验室 。 东北石油大学土木建筑工程学院 ， 黑龙江 大庆 163318) 【摘 要】 结合某一工程框架柱的加固需要 ，采用角钢约束原混凝土柱的设计方案。鉴于对角钢约束混凝 土加固柱基本力学性能的研究尚少，文中开展角钢约束混凝土偏心受压柱力学性能试验，获得荷载 一变形曲线， 考察偏压柱的承载性能与偏心率的关系，验证理论计算公式的正确性。从而确定本工程加固后偏压柱的承载力， 进一步确定桁架信号塔的设计高度，为实际工程提供技术支撑，同时为工程加固技术规程提供可靠的依据。 【关键词】 角钢约束混凝土柱；偏心受压；偏心率；承载力 【中图分类号】 TU375．3 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2013)12—0041—03 1 工程简介 哈大高速公路是大 庆和 哈尔滨 之间 的交 通枢 纽 ， 随着高清摄像头 、探视 器等新设 备在 高速公路 上 的安 装使用，许多图像和数据需要无线传递 回公路管理 中 心做进一步 的处理 ，因此需 建造与 之相配套 的信号 塔 体系 。投资方决定采用重量轻 、经济性好 、设计成熟 的 分段式轻钢空 间桁架体 系。高 速公路 管理 中心为 2层 的钢筋混凝 土框架 结构 ，始建 于 1996年 ，层 高为 3m， 顶层框架柱伸 出屋 面 600nlnl，柱距为 3600mm，框 架 中 混凝土等级为 CA0，纵 向钢 筋为 HRB335级 ，如 图 1所 示 ，采用预制桩基础 。 (军) I塑I． l I I l j 图 1 高 速 公路 管 理 中 心示 意 图 该中心坐落在龙凤湿地高速人 口旁 ，地势低洼 ， 多年的湿地沉积造成较深 的软 土 ，无法作为浅地基 ，只 能 采用较 深的桩 基础 。若在管 理 中心附近建 信号 塔 ， 势必重新 做桩基 础 ，无 疑基础 造价将 占投 资 的很 大 比 重 。基于上述考 虑 ，为节省资金 ，充分利用现有建筑 的 形式 ，经 过论证 原桩基础可承担增加的荷载 ，决定在原 建筑上构 建信号 塔 ，不但 可方便 快捷地将 信号 传递 到 室 内 ，而且在 高度上也可大大提高 ，信号塔四角支撑在 框 架柱上 布置如图 2所 示 。信号塔的重量全部施加 在 框 架柱上 ，大大增加原框架柱 的受力 ，因此对 原框架柱 需进行加 固补强 。这样设计思路 由原来的新建改成对 原建筑的加 固改造 。为增 加柱 的承载力 ，采用 角钢约 束混凝土的外包钢加 固法 。 图2 钢 结构 信号 塔 布 置 角钢约束混凝土是指在柱 的四角布置角 钢 ，角钢 之间焊接缀板 ，通过建筑专 用 的粘结 剂将 角钢和缀 板 与原框 架柱粘结在一起形成组合柱。角钢和缀板构成 的四肢 格构钢柱约束 内部混凝 土 ，核心混凝 土在续 加 外荷载 下能与格构钢 柱协 同工作 ，因此外包 角钢 约束 混凝 土柱具有更好 的抗压性 能 以及 变形性 能 。目 前对角钢约束混 凝土加 固柱基 本力 学性 能 的研究 尚 少 ，尤其是加 固后 偏压柱试 验数据 不够全 面系统 ， 理论 尚有待 进一 步完 善。本 文结合 框 架柱 的受 力特 点 ，开展角钢约束混凝土偏心受压柱力学性能试验 ，获 得试件的 荷载 一位移曲线 ，考察偏压柱 的承载性能与 偏心率的关 系 ，确定 本工程实 际尺寸 的偏压柱 的极 限 承载力，通过与内力对比可进一步确定桁架信号塔的

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