圍套加固磚柱圍套對砌體約束作用討論

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1、四川建筑科學(xué)研究BUILD1NGSCIENCERESEARCHOFSICHUANl9f第圍套加固磚柱圍套對砌體約束作用討論∞卷??；P3、i，匹蘭第(1一新疆軍區(qū)后勤部建筑設(shè)計(jì)院，新疆烏魯術(shù)齊830002；2．后勤工程學(xué)院建筑工程系．重慶00041)斯摘要：從橫向應(yīng)變?nèi)耸郑接懥瞬捎没炷羾准庸梯S心受壓磚柱對核心砌體的約束作用，并提出了圍套對釕關(guān)鍵詞；加固；簍圍套{銫心墨受簍壓磚柱；應(yīng)變滯后；初始應(yīng)力水平：薹約束應(yīng)血矽櫥糾砌中圖分類號(hào)：Tu7463文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)；1003-8933(2000)04—0089-03J1前言固時(shí)的初始應(yīng)力水平P對組臺(tái)截面

2、的這種受力狀態(tài)持續(xù)的圍套加固磚柱由于其加固效果顯著、施工方法簡單，在時(shí)間、極限狀態(tài)時(shí)核心砌體受約束的程度及圍套混凝土、豎實(shí)際工程中應(yīng)用廣泛。其受力除了與其它加大截面加固法有向和橫向錒筋的應(yīng)力水平來說都是一個(gè)非常重要的指標(biāo)。相似的二次受力特征外．最大的特點(diǎn)就是新加鋼筋混凝土圍5橫向應(yīng)變分析及約束應(yīng)力的計(jì)算套不僅承受豎向荷載，還對核心被加固砌體有側(cè)向約束作5．1橫向應(yīng)變分析用。目前．常用的方法是借用橫向配筋砌體的計(jì)算方法來考圍套與核心砌體在受力時(shí)，橫向應(yīng)變較為復(fù)雜，為討論慮約束作用。本文擬從約束圍套及被約束砌體的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)方便作以下假定：系人手來討論圍套對砌體的

3、約束作用，并對圍套對砌體約束(1)荷載施加于組合加固截面的全截面上，且圍套與砌作用的受力和計(jì)算分析作初步分析體豎向應(yīng)變同步．即豎向應(yīng)變符臺(tái)平截面假定，且混凝土與2圍套加固軸心受壓磚柱的受力特點(diǎn)分析砌體間無相對滑移；圍套加固軸心受壓磚柱和其它加大截面法加固構(gòu)件一(2)應(yīng)變分析以砌體達(dá)到其極限應(yīng)變?yōu)殛山K狀態(tài)；樣存在著二次受力的問題。這是因?yàn)橛行┖奢d卸除困難，致(3)由于砌體柱和圍套通常為矩形截面，橫向除線性變使原磚柱在加固時(shí)都有一定的應(yīng)力水平，已產(chǎn)生一定的初始形外，還有翹曲變形，討論時(shí)作如圖2所示的簡化不計(jì)翹曲應(yīng)變加固后新增鋼筋混凝土并不立即參與受力只有當(dāng)變形，

4、其影響另外討論。新增荷載作用到加固后的組臺(tái)截面上后．后加的鋼筋混凝土圍套才參與受力，即存在后加部分應(yīng)變滯后而原截面應(yīng)力超前的現(xiàn)象。圍套加固的另一特點(diǎn)是，圍套在參與受荷時(shí)不僅承擔(dān)豎向荷載．同時(shí)，由于此時(shí)砌體的泊松比大于混凝土的泊撿比，圍套對核心砌體的橫向變形有一定的約束作用，阻止了砌體的倒向膨脹，這樣組合加固截面在工作時(shí)，核心砌囝2側(cè)向變形簡化示意體處于豎向壓應(yīng)力及圍套約束產(chǎn)生的側(cè)向壓應(yīng)力作用下的5．1．1砌體的橫向變形三向應(yīng)力狀態(tài)。而圍套由于約束核心砌體的變形受到擠壓，砌體在未受約束時(shí)．其橫向變形是自由的，可通過其豎同時(shí)，承受豎向壓應(yīng)力的作用處于一種復(fù)雜的應(yīng)

5、力狀態(tài)。其向應(yīng)變及相應(yīng)應(yīng)力狀態(tài)下的泊松比求得設(shè)砌體在極限應(yīng)變受力簡圖如圖I(未考慮圍套與砌體間的剪力)圍套加固磚和初始應(yīng)變時(shí)的泊松比分別為c_I和則這兩個(gè)應(yīng)力狀柱的這種受力狀態(tài)提高了核心砌體的抗壓強(qiáng)度和變形能力，態(tài)下的橫向應(yīng)變分別為-和81那么由到的過程中，同時(shí)，圍套混凝土的豎向承載力有一定下降，但總體而言，對砌體的橫向應(yīng)變應(yīng)為(，一)?，F(xiàn)在，由于圍套的約束作組合加固截面的受力是有利的。用，在由到的過程中，砌體的實(shí)際橫向應(yīng)變j小于(，-一：)，它們的差即為由于圍套約束作用而來產(chǎn)生的橫向應(yīng)變，即：』一I一I一(I)JJ．a(chǎn))混凝土應(yīng)力(b)砌悼應(yīng)5．1．2圍套

6、的橫向變形圍套的橫向變形可以分為兩部分：一是由于豎向荷載作圍1組合砌體應(yīng)力分析用混凝土膨脹而產(chǎn)生的．可以由混凝土的豎向應(yīng)變血一一組合加固截面的這種受力狀態(tài)一般以核心砌體達(dá)到其及其相應(yīng)的泊松比求得；另一部分為核心砌體膨Ij長對圍豎向極限應(yīng)變作為破壞標(biāo)志。因?yàn)楫?dāng)核心砌體達(dá)到極限應(yīng)變而退出工作以后，后加圍套截面有限，難獨(dú)自承載，隨即也收稿日期：l999-09—14達(dá)到極限狀態(tài)使截面承載力達(dá)到極限而破壞由于加固截面作者簡升：張明生(1968一)，男，工程師，硬士研究生主要事結(jié)構(gòu)的二次受力特征．核心砌體應(yīng)變超前，在單調(diào)加載時(shí)，砌體加設(shè)計(jì)工作．2O四川建筑科學(xué)研究第26

7、卷套的擠壓而使圍套產(chǎn)生的拉應(yīng)變6。d可用下方法求于導(dǎo)棍凝土的泊松比取其平均值=0．2(11)取脫離體1．／4截面作受力簡圖，如圖3，可得平衡方程：那么，由式(8)、(9)、(10)、(11)聯(lián)立，即可求得圍套對砌體約束的側(cè)向壓應(yīng)力O-。由上分析可知，當(dāng)砌件的截面尺寸、日套厚度及箍筋直徑聞距都確定時(shí)，側(cè)向壓應(yīng)力：只與砌體加固時(shí)的應(yīng)力水平有關(guān)=由于混凝土是臆性材料，其抗拉強(qiáng)度有限，當(dāng)6r!的作用使混凝土達(dá)到其極限拉應(yīng)變時(shí)，混凝土開裂，對樁心砌體的約束作用就轉(zhuǎn)嫁給了箍筋承擔(dān)。因此，上推出：的計(jì)算方圍3圍套受力I奇圍法一定存在一個(gè)界限的初始應(yīng)力水平肛，當(dāng)核心砌體達(dá)到

8、其口。8一s+^(2)豎I可極限應(yīng)變時(shí)，圍套混凝土也