增大截面法加固高温损伤钢筋混凝土柱极限承载力的简化计算

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发布时间：2021-10-29

资料介绍

给出了火灾损伤后用增大截面法加固的钢筋混凝土柱极限承载力的简化算法,并由试验予以验证。
此方法可较准确地计算出不同受火温度后以及不同加固混凝土的强度等级厚度等情况下柱的极限承载力。
计算结果表明,该简化方法实用,简单且精度较高,可满足工程设计的要求。
[关键词]高温加大截面法钢筋混凝土柱极限承载力
A simplified method for calculating the ultimate load of strengthened reinforeed concrete columns exposed to high
temperature by increasing section area is presented.With the method,the ultimate load of compressed reinforeed
conerete members under different temperatures,conerete strength grades and depths ete,can be calculated accurately.
Keywords:high temperatures sectiorr increased method:reinforoed conerete olumns;ultimate load
钢筋混凝土柱遭受火灾(高温)损伤后,通常采用火灾损伤的混凝土面积(截面宽度)按f/fa折减,加
增大截面法加固。由于原柱截面上混凝土损伤程度的固混凝土的面积(截面宽度)按fo/fa折算(fa为加固
不同和新旧混凝土强度的差异,其受力性能和计算方混凝土强度等级),可将实际截面转换为一个高度相同
法一般都较为复杂",钢筋混凝土柱最重要的力学性(h1,h2),但宽度变化的工字形等效截面,例如原柱三
能是其极限承载力,也是工程人员最为关心的,下面面受火(图1(a)),同文[4],首先将等温线近似为矩形
在试验的基础上给出计算简便精度较高,可满足工程(图1(b)),然后按式(1)进行截面面积折减。加固部
要求的加固柱的实用简化计算方法。分混凝土的折算截面为b2xh2。其中b2=b2xfal
一基本假设和等效截面的确定 fa,b2为加固混凝土截面宽度,b2为加固混凝土等效
由试验研究和理论分析结果可知,增大截面法加截面宽度,h2为加固混凝土截面高度。最后所得等效
固的高温损伤钢筋混凝土柱(以下简称加固柱)与未受截面如图1(c)所示。
高温损伤加固的钢筋混凝土柱有相似的破坏形态和截
面极限应力(变)图,只是钢筋和混凝土的强度需根据 bn-b,+0.5(5,5)-0.5(b,+5)
温度的分布作相应的改变。
在加固柱截面上,不仅加固混凝土与原柱混凝土高
强度不等,而且原柱截面混凝土因截面温度分布不均 3000 温
匀,各点受到的损伤程度不同,其强度值也必然不等。高面 1000
这样一个变强度的混凝土截面给其极限承载力的计算 A
造成困难,但如果将其简化为一个匀质的,即混凝土高温面加周面加
高
等强度的等效截面,便可直接利用现行混凝土结构设 M:-x
计规范中的原则和方法进行计算。 () (b)加后 (4)折算截面
试验表明,混凝土经高温降至室温的残余强度
f”的变化规律与高温时的相同。因此,同文[4], 图1 加固构件的折算截面示意图
也可将f。随温度增加的关系曲线简化成台阶形,其等效截面中钢筋的面积和位置不变,根据试验结
计算为: 果5,取高温冷却后钢筋的屈服强度f和屈服应变
00(1)与常温时的屈服强度f,和屈服应变,相同。
若以原柱混凝土的常温抗压强度fa为基准,经受*国家自然科学基金资助项目(59978022)