[發(fā)明專利]一種埋入高強(qiáng)自應(yīng)力混凝土桁架加固剪力墻的方法及結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010016503.3
• 申請(qǐng)日: 2020-01-08
• 公開（公告）號(hào): CN111173167B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張繼文;王潮;顧盛;翟佳雯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): E04B2/56
• 分類號(hào): E04B2/56;E04G23/02;E04H9/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 王美章

1.一種埋入高強(qiáng)自應(yīng)力混凝土桁架加固剪力墻的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、確定原剪力墻結(jié)構(gòu)參數(shù)；

S1.1、確定原剪力墻中混凝土強(qiáng)度不合格區(qū)域的邊界范圍、不合格區(qū)域混凝土的強(qiáng)度及合格區(qū)域混凝土的強(qiáng)度；

S1.2、確定原剪力墻中的鋼筋配置情況；

S2、將步驟S1.1及步驟S1.2的結(jié)果代入結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算軟件，計(jì)算分析原剪力墻的豎向承載力及水平承載力；

S3、根據(jù)步驟S2的計(jì)算分析結(jié)果，將其與剪力墻的承載力設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較,具體是：假定埋入高強(qiáng)自應(yīng)力混凝土桁架的結(jié)構(gòu)形式、埋入位置、桁架尺寸及高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，得到初步加固設(shè)計(jì)方案，其中，桁架的結(jié)構(gòu)形式具體包括以下3種方案，

方案一是：若原剪力墻的豎向承載力不足，高強(qiáng)自應(yīng)力混凝土桁架的結(jié)構(gòu)形式為若干條豎向的加強(qiáng)帶；

方案二是：若原剪力墻的水平承載力不足，高強(qiáng)自應(yīng)力混凝土桁架的結(jié)構(gòu)形式為斜向交叉形的加強(qiáng)帶；

方案三是：若原剪力墻的豎向承載力和水平承載力均不足，高強(qiáng)自應(yīng)力混凝土桁架的結(jié)構(gòu)形式為豎向的加強(qiáng)帶與斜向交叉形的加強(qiáng)帶相結(jié)合；

S4、步驟S3所述加強(qiáng)帶的厚度與原剪力墻厚度相同，寬度為200 mm~400mm，加強(qiáng)帶的總面積不大于剪力墻總面積的40%，加強(qiáng)帶中的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不小于C60；

將初步設(shè)計(jì)的混凝土桁架埋入位置、桁架尺寸、高強(qiáng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)以及步驟S1確定的原剪力墻結(jié)構(gòu)參數(shù)代入結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算軟件，計(jì)算分析初步加固設(shè)計(jì)的剪力墻的豎向承載力以及水平承載力，并再次與剪力墻的承載力設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較；若滿足剪力墻的承載力設(shè)計(jì)值要求，則可確認(rèn)該加固設(shè)計(jì)方案，若不滿足承載力設(shè)計(jì)值要求，則重復(fù)步驟S3，增大混凝土桁架尺寸、加強(qiáng)帶數(shù)量或者高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，直至滿足承載力設(shè)計(jì)值要求；

S5、根據(jù)步驟S4的加固設(shè)計(jì)方案，對(duì)埋入高強(qiáng)自應(yīng)力混凝土桁架的新剪力墻結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行罕遇地震驗(yàn)算，確定是否需要對(duì)原剪力墻中其他受力的部位進(jìn)行應(yīng)力釋放；

S6、對(duì)原剪力墻中擬埋入高強(qiáng)自應(yīng)力混凝土桁架的部位進(jìn)行鑿除，經(jīng)結(jié)合面處理、植入插筋后支模并澆筑高強(qiáng)混凝土，在原剪力墻中形成高強(qiáng)自應(yīng)力混凝土桁架；

S7、待高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，根據(jù)步驟S5的驗(yàn)算結(jié)果，對(duì)需要的部位進(jìn)行應(yīng)力釋放。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述埋入高強(qiáng)自應(yīng)力混凝土桁架加固剪力墻的方法，其特征在于，所述步驟S3中高強(qiáng)自應(yīng)力混凝土桁架埋入位置按照以下方法確定：

加強(qiáng)帶主體設(shè)置在原剪力墻不合格區(qū)域混凝土內(nèi)，加強(qiáng)帶端部設(shè)置擴(kuò)大頭，且擴(kuò)大頭設(shè)在原剪力墻的合格區(qū)域混凝土內(nèi)；當(dāng)原剪力墻的合格區(qū)域混凝土無(wú)法滿足擴(kuò)大頭的設(shè)置時(shí)，擴(kuò)大頭設(shè)置在相鄰樓層剪力墻的合格區(qū)域混凝土內(nèi)；

高強(qiáng)自應(yīng)力混凝土桁架的尺寸按照以下方法確定：

根據(jù)步驟S3中原剪力墻的承載力與設(shè)計(jì)值的比較，當(dāng)原剪力墻的承載力比設(shè)計(jì)值小20%以內(nèi)，初步設(shè)定高強(qiáng)自應(yīng)力混凝土桁架中加強(qiáng)帶的寬度不小于200mm；當(dāng)原剪力墻的承載力比設(shè)計(jì)值小20%~50%，初步設(shè)定加強(qiáng)帶的寬度不小于250mm；當(dāng)原剪力墻的承載力比設(shè)計(jì)值小50%以上，初步設(shè)定加強(qiáng)帶的寬度不小于300mm；

高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)根據(jù)以下方法確定：

根據(jù)步驟S3中原剪力墻的承載力與設(shè)計(jì)值的比較，當(dāng)原剪力墻的承載力比設(shè)計(jì)值小20%以內(nèi)，初步設(shè)定高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不小于C60；當(dāng)原剪力墻的承載力比設(shè)計(jì)值小20%~50%，初步設(shè)定高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不小于C65；當(dāng)原剪力墻的承載力比設(shè)計(jì)值小50%以上，初步設(shè)定高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不小于C70。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種埋入高強(qiáng)自應(yīng)力混凝土桁架加固剪力墻的方法，其特征在于：所述步驟S1.1中，采用回彈法確定原剪力墻中混凝土強(qiáng)度不合格區(qū)域的邊界范圍，采用回彈法或取芯法確定不合格區(qū)域混凝土的強(qiáng)度及合格區(qū)域混凝土的強(qiáng)度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種埋入高強(qiáng)自應(yīng)力混凝土桁架加固剪力墻的方法，其特征在于：所述步驟S1.2中，鋼筋配置情況包括鋼筋規(guī)格、鋼筋間距及鋼筋根數(shù)，所述鋼筋間距及鋼筋根數(shù)由鋼筋掃描儀檢測(cè)并結(jié)合設(shè)計(jì)資料確定，鋼筋規(guī)格通過剔除鋼筋外側(cè)混凝土保護(hù)層后，采用游標(biāo)卡尺測(cè)量并結(jié)合設(shè)計(jì)資料確定。