【混凝土】卡本:不同受力状态混凝土柱加固方法的选用

    卡本:不同受力状态混凝土柱加固方法的选用

钢筋混凝土，具有较高的承载力与耐久性而被广泛用于各类工程结构中。钢筋混凝土结构不同构件的受力体系不同，破坏形式也有所不同。在结构加固中，各加固方法都存在独特的使用范围与优缺点，因此，了解构件的受力体系，是加固方法选择合理的必要前提。

钢筋混凝土柱，属于典型的受压构件，是建筑结构中重要的承重构件。在实际使用过程中，由于上部荷载的分布存在差异性，柱的实际受力状态也可分为轴心受压、小偏心受压与大偏心受压，在加固中需分别对待。

轴心受压柱

轴心受压构件只承受其截面形心的轴向力，在承受荷载不断增加的过程中，混凝土受到轴向压力过高会产生横向膨胀，膨胀产生的拉应力最终超过混凝土抗拉强度，发生混凝土脆性破坏。轴心受压柱加固可采用复合截面的方式提升柱体抗压强度，也可在柱侧向约束混凝土变形，通过类似箍筋的作用起到加固效果。

轴心受压柱可通过增大截面加固法增加截面面积或配筋率提升承载力与刚度，以及外粘型钢加固法令角钢与柱形成整体共同受力提升承载力与抗震性能。另外可采用碳纤维布进行环向围束约束混凝土变形，对承载力进行间接加固，需注意的是在圆形截面柱与方形截面柱中存在不同的应用范围，超出范围碳纤维布的约束作用将明显降低，不适宜使用。

小偏心受压柱

小偏心受压柱的受力状态类似于受弯构件，破坏形式与受弯构件中的超筋梁相类似。小偏心受压柱破坏是由于受压区混凝土受压超过抗压强度，而另一侧的钢筋一般未达到屈服。此种破坏预兆不明显，具有脆性破坏，在加固时应主要考虑受压区混凝土强度满足使用需求。

小偏心受压中，仍可采用增大截面加固法与外粘型钢加固法提升柱抗压承载力。而碳纤维布在小偏心受压柱的加固中，粘贴至受拉侧完全无法发挥其高强度，且对受压区混凝土起不到作用，因此不适用于小偏心受压柱当中。

大偏心受压柱

大偏心受压柱承载力不足时，易发生钢筋的屈服破坏。大偏心受压柱破坏时，首先受拉侧钢筋发生屈服，随后受压侧混凝土被压坏，破坏过程有明显的预兆，变性较大，是较理想的破坏形式。这种柱的承载力主要取决于受拉侧的抗拉强度，在加固时可从提高受拉侧抗拉强度着手进行。

对大偏心受压柱加固时，仍可采用增大截面加固法与外粘型钢加固法。另一方面，在大偏心受压柱中，受拉侧的应变是通过受压侧转化而来，因此能够充分发挥碳纤维布抗拉强度高的优势。碳纤维布加固大偏心受压柱，应沿柱体的纵轴线，将碳纤维布粘贴至受拉区混凝土表面，提高受拉侧混凝土强度。

事实上，除了受力方式的不同外，混凝土柱加固方案的选择与多重因素都有关联。方案选择还需考虑到原结构的具体特点与技术、经济条件，根据具体的检测鉴定结果，选择对原结构扰动较少，便于施工的加固方法，并采用通过安全性鉴定的加固材料加固施工。加固方法的选择与加固效果有直接关联，需结合实际，妥善选择。

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