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钢筋混凝土柱补强加固新技术进展

    随着我国城市化进程的不断推进,以及社会经济的高速发展,建筑规模不断扩大。在现既有的建筑之中,一大部分为钢筋混凝土结构,由于其材料、结构的自身老化和外力损伤等原因,使建筑物的结构强度、承载力出现了不同程度的降低,不仅影响建筑物的实际使用功能,而且可能出现重大安全隐患。
    对这部分建筑,若全部拆除重建,将耗费大量的资源,不符合经济和社会发展的需求。与此相比,对原建筑物进行修善、扩建等现代化改造不仅见效快,且成本低,成本仅占拆除重建的30%一60 % }'},具有显著的经济效益和社会效益。于是,旧城改造工程成了各大、中城市发展过程中面临的重要课题。在这一城市化进程中,钢筋混凝土柱的补强加固技术得到了广泛的运用和发展,并已出台了相应的设计规范。目前,工程应用中常见的传统加固技术主要有如下几种:增大截面法、外包型钢法、粘贴型钢法、预应力构件法、碳纤维布加固法(FRP加固技术)、置换混凝土法等。
    伴随着建筑加固市场的不断扩大、施工技术的日益精进,以及材料科学的突破创新,建筑加固技术也得到了新的发展。结合最近的研究和应用情况,对“复合加固技末’、‘预应力钢带加固技术”这两种补强加固的新技术方法进行概述,为该领域的进一步研究提供依据。

    目前,钢筋混凝土柱补强加固所采用的外包型钢法、碳纤维布加固法等技术虽然可以提高柱体某一方面的力学性能,但难以实现对其整体力学性能的提升。例如,外包型钢法可以有效地提高混凝土柱的承载力,但却难以约束其横向变形。而碳纤维布加固法则可以显著地约束混凝土柱体的横向变形,提高其延展性,但对于柱体承载能力的提升却是十分有限的。因此,将两种或多种加固技术有机地结合起来形成一种新的复合加固技术,则可以在充分发挥各单一技术的优势,从整体上提升钢筋混凝土柱的力学性能。

    随着建筑加固市场的不断扩大,相关工程量的日益增加,工程单位对于现场施工简便,且行之有效的补强加固技术的需求越来越强烈。受包装行业打包技术的启发,西安建筑科技大学的杨勇等[D of提出了预应力钢带加固技术:在钢筋混凝土柱体外表面布置多层横向的高强钢带,并对钢带施加一定的预应力,实现对柱体的三向约束作用。加固后的混凝土柱如图3所示。

进入21世纪以来,建筑加固行业处于一个蓬勃发展的阶段,受益于施工技术的日益精进,以及材料科学的突破创新,钢筋混凝土柱的补强加固技术得到了极大的发展,新技术、新理论层出不穷。复合加固技术的进一步发展将有赖于新材料技术的突破创新,预应力钢带加固技术在后续研究过程中重点是将理论与实践相结合,使其发展为成熟的应用技术。


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