考虑柱叠合面开裂的基于FRP-梁腋的震损PC框架节点加固方法技术

本发明专利技术涉及一种考虑柱叠合面开裂的基于FRP‑梁腋的震损PC框架节点加固方法，包括由竖向设置的钢筋混凝土柱和横向设置于钢筋混凝土柱上的钢筋混凝土梁组成的震损装配式混凝土框架节点，步骤如下：对震损装配式混凝土框架节点的损坏程度进行评估；对震损装配式混凝土框架节点进行修复，并在钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁形成的梁腋处分别设置后浇梁腋混凝土；对钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁及后浇梁腋混凝土进行表面处理以及棱角处理；按胶粘剂生产厂家提供的工艺条件配制底胶，采用滚筒刷将底胶均匀涂抹于钢筋混凝土柱、钢筋混凝土梁及后浇梁腋混凝土的表面；在钢筋混凝土柱、钢筋混凝土梁及后浇梁腋混凝土上分别粘贴纤维复合材片体。该加固方法有利于提高震损装配式框架节点的抗震能力。

PC frame joint strengthening method based on FRP- beam axe damage considering column superposition surface cracking

The invention relates to a method for strengthening PC frame joints with seismic damage based on FRP_beam axillary considering cracking of column overlapping surface. The method comprises a damaged assembling concrete frame joint composed of a vertically installed reinforced concrete column and a transversely arranged reinforced concrete beam on a reinforced concrete column. The steps are as follows: the damaged assembling concrete frame is damaged by earthquake. The damage degree of the frame joints is evaluated, the damaged fabricated concrete frame joints are repaired, and the axillary concrete of the post-cast beam is set at the axillary of the reinforced concrete column and the reinforced concrete beam respectively. The bottom glue is prepared according to the technological conditions provided by the adhesive manufacturer. The bottom glue is evenly smeared on the surface of reinforced concrete columns, reinforced concrete beams and axillary concrete of post-poured beams by roller brush. Fiber composite sheets are respectively pasted on the axillary concrete of reinforced concrete columns, reinforced concrete beams and post-poured beams. The reinforcement method is beneficial to improve the seismic capacity of the fabricated damaged frame joints.

【技术实现步骤摘要】
考虑柱叠合面开裂的基于FRP-梁腋的震损PC框架节点加固方法
本专利技术涉及一种考虑柱叠合面开裂的基于FRP-梁腋的震损PC框架节点加固方法。
技术介绍
装配式结构（PrecastConcrete，简称PC）由于其质量以及施工方便，受到众多建筑师的青睐。我国在二十世纪七十年代已经将装配式进行推广，并且广泛应用于各种建筑当中，尤其是预制空心楼板应用于居民住宅中。然而我国在经历了1976年的唐山大地震之后，通过对灾后建筑损坏的实际调查表明，大量的使用空心楼板的预制装配式的建筑物受损严重，尤其是在节点范围内，节点的连接可靠性差造成抗震性能差，往往很难满足反复荷载的要求。而我国需要抗震设防的国土面积大约在80%以上，正是因为此次地震使得民众对装配式建筑产生一定观念的误解，造成应用以及观念的问题，最终导致市场的地位不高，装配式混凝土结构在我国的一些抗震地区使用受到限制。因为PC结构节点的连接可靠性较差，难以满足反复荷载受力要求，节点核心区与预制柱叠合面为薄弱点，在地震作用下容易出现沿叠合面的水平裂缝；其应用发展在相当长的时间里比较保守。近年来，通过优化节点的连接构造和整体形式，PC结构的抗震性能令人满意。随着装配式混凝土结构的推广应用，在地震中也出现了装配式混凝土结构破坏的情况，各次大地震的震害调查发现:在整体倒塌的建筑物中，预制梁、柱构件破坏较轻，而主要的倒塌原因是框架结构内各个构件间的连接破坏。预制构件的节点是装配式结构的薄弱环节，也是装配式结构抗震研究的重点及结构整体抗震研究的前提和基础。从灾区的震害调查结果来看，除了一部分地区的房屋坍塌或破坏严重外，还有一部分受灾地区的房屋仍以轻度或中度损伤居多，属“可修”范畴。目前国内外对于节点加固的研究主要集中在震损现浇框架节点的修复与加固上，而对于震损装配式框架节点研究相对较少。为保证房屋使用者的安全与经济目标，减少地震损失，因此非常有必要对震损装配式框架节点的修复与加固进行研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种考虑柱叠合面开裂的基于FRP-梁腋的震损PC框架节点加固方法，增大了震损框架节点的抗弯、抗剪、耗能、延性能力，提高震损装配式框架节点的抗震能力。本专利技术的技术方案在于：一种考虑柱叠合面开裂的基于FRP-梁腋的震损PC框架节点加固方法，包括由竖向设置的钢筋混凝土柱和横向设置于钢筋混凝土柱上的钢筋混凝土梁组成的并在地震中不满足现行抗震规范并受到损伤需加固才能继续服役的震损装配式混凝土框架节点，步骤如下：（1）对震损装配式混凝土框架节点的损坏程度进行评估；（2）对震损装配式混凝土框架节点进行修复，并在钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁形成的梁腋处分别设置后浇梁腋混凝土；（3）对钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁及后浇梁腋混凝土进行表面处理以及棱角处理；（4）表面处理后，按胶粘剂生产厂家提供的工艺条件配制底胶，采用滚筒刷将底胶均匀涂抹于钢筋混凝土柱、钢筋混凝土梁及后浇梁腋混凝土的表面；（5）在钢筋混凝土柱、钢筋混凝土梁及后浇梁腋混凝土上分别粘贴纤维复合材片体。进一步地，所述步骤（1）中通过现行《建筑抗震鉴定标准》进行抗震鉴定。进一步地，所述步骤（2）中，第一步，对震损装配式混凝土框架节点处梁端及核心区已破碎的混凝土用锤子与凿子进行清除，并用清水清洗凿除混凝土的结构新面，并对结构存在的裂缝进行灌环氧树脂胶处理；第二步，将梁腋与梁柱端的交界面原混凝土用凿子进行凿毛处理，凿至露出骨料，并用清水清洗界面及涂刷界面胶；第三步：在凿除混凝土与梁腋的位置支模板，对震损装配式混凝土框架节点进行修复及浇筑后浇梁腋混凝土，并按规范要求养护后浇梁腋混凝土。进一步地，所述后浇梁腋混凝土的搅拌强度大于C20，且比原混凝土强度提高一级，后浇梁腋混凝土为细石混凝土。进一步地，所述步骤（3）中，清除表面的混凝土缺陷，露出混凝土结构层，并修复平整；其中对较大的孔洞、凹陷、露筋部位，在清理干净后，采用粘结能力强的修复材料进行修补，被粘贴的混凝土表面打磨平整，除去表层浮浆、油污杂质，直至完全露出混凝土结构新面。进一步地，所述步骤（4）中，在底胶表面指触干燥时，立即进行找平处理，对混凝土表面凹陷部位用修补胶填补平整，不应有棱角；所述步骤（5）中，根据混凝土结构加固设计规范中的纤维复合材片体设计值选取合适的纤维复合材种类，并根据具体所选择的纤维复合材种类选取合适的胶粘剂，同时裁剪纤维复合材片体。进一步地，配制浸渍树脂并均匀涂抹于所要粘贴的部位，并将纤维复合材片体粘贴于所要粘贴的部位，用专用的滚筒顺纤维方向多次滚压，挤除气泡，使浸渍树脂充分浸透纤维复合材片体，且滚压时不得损伤纤维复合材片体。进一步地，重复粘贴多层纤维复合材片体，并在纤维复合材片体的纤维表面浸渍树脂指触干燥后立即进行下一层的粘贴；在最后一层纤维复合材片体的表面均匀涂抹浸渍树脂。进一步地，所述后浇梁腋混凝土呈等腰三角形，后浇梁腋混凝土的斜面上粘贴有顶面纤维复合材片体，所述顶面纤维复合材片体的两端对应设置有用于贴设在钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁上的延伸部，所述钢筋混凝土柱的上下部分别设置有用于将顶面纤维复合材片体的延伸部环包在内的柱端环包纤维复合材片体，所述钢筋混凝土梁的两侧部分别设置有用于将顶面纤维复合材片体的延伸部环包在内的梁端环包纤维复合材片体，所述后浇梁腋混凝土上还设置有用于将顶面纤维复合材片体、钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁环包在内的双向环包纤维复合材片体。进一步地，所述顶面纤维复合材片体上与钢筋混凝土柱相配合的延伸部宽度和钢筋混凝土柱的截面宽度相同，顶面纤维复合材片体上与钢筋混凝土梁相配合的延伸部宽度与钢筋混凝土梁的截面宽度相同。与现有技术相比较，本专利技术具有以下优点：通过在震损装配式混凝土框架节点梁柱端粘贴纤维复合材（FRP）并在梁端加后浇梁腋混凝土进行加固，梁腋作为增大节点截面加固的方法，能有效提高节点核心区的抗剪性能与刚度，使梁端破坏截面远离节点核心区；将碳纤维布包裹在后浇梁腋混凝土表面作为“配筋”承受抗拉作用，增大震损框架节点的抗弯、耗能、延性能力，提高震损装配式框架节点的抗震能力；所用的加固材料纤维复合材片体（FRP）为工程中常用材料，加固的经济成本低。附图说明图1为本专利技术的纤维复合材及梁腋布署于节点上的示意图；图2为本专利技术的图1的A-A剖面示意图；图3为本专利技术的图1的B-B剖面示意图；图中：1-钢筋混凝土柱2-钢筋混凝土梁3-后浇梁腋混凝土4-顶面纤维复合材片体4a-竖向延伸部4b-横向延伸部5-双向环包纤维复合材片体6-柱端环包纤维复合材片体7-梁端环包纤维复合材片体。具体实施方式为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本专利技术并不限于此。参考图1至图3一种考虑柱叠合面开裂的基于FRP-梁腋的震损PC框架节点加固方法，包括由竖向设置的钢筋混凝土柱1和横向设置于钢筋混凝土柱上的钢筋混凝土梁2组成的并在地震中不满足现行抗震规范并受到损伤需加固才能继续服役的震损装配式混凝土框架节点，步骤如下：（1）对震损装配式混凝土框架节点的损坏程度进行评估；（2）按照《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013与《建筑抗震加固技术规程》JGJ116-2009的要求对震损装配式混凝土框架节点进行修复，并在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑柱叠合面开裂的基于FRP‑梁腋的震损PC框架节点加固方法，包括由竖向设置的钢筋混凝土柱和横向设置于钢筋混凝土柱上的钢筋混凝土梁组成的并在地震中不满足现行抗震规范并受到损伤需加固才能继续服役的震损装配式混凝土框架节点，其特征在于，步骤如下：（1）对震损装配式混凝土框架节点的损坏程度进行评估；（2）对震损装配式混凝土框架节点进行修复，并在钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁形成的梁腋处分别设置后浇梁腋混凝土；（3）对钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁及后浇梁腋混凝土进行表面处理以及棱角处理；（4）表面处理后，按胶粘剂生产厂家提供的工艺条件配制底胶，采用滚筒刷将底胶均匀涂抹于钢筋混凝土柱、钢筋混凝土梁及后浇梁腋混凝土的表面；（5）在钢筋混凝土柱、钢筋混凝土梁及后浇梁腋混凝土上分别粘贴纤维复合材片体。

【技术特征摘要】
1.一种考虑柱叠合面开裂的基于FRP-梁腋的震损PC框架节点加固方法，包括由竖向设置的钢筋混凝土柱和横向设置于钢筋混凝土柱上的钢筋混凝土梁组成的并在地震中不满足现行抗震规范并受到损伤需加固才能继续服役的震损装配式混凝土框架节点，其特征在于，步骤如下：（1）对震损装配式混凝土框架节点的损坏程度进行评估；（2）对震损装配式混凝土框架节点进行修复，并在钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁形成的梁腋处分别设置后浇梁腋混凝土；（3）对钢筋混凝土柱和钢筋混凝土梁及后浇梁腋混凝土进行表面处理以及棱角处理；（4）表面处理后，按胶粘剂生产厂家提供的工艺条件配制底胶，采用滚筒刷将底胶均匀涂抹于钢筋混凝土柱、钢筋混凝土梁及后浇梁腋混凝土的表面；（5）在钢筋混凝土柱、钢筋混凝土梁及后浇梁腋混凝土上分别粘贴纤维复合材片体。2.根据权利要求1所述的考虑柱叠合面开裂的基于FRP-梁腋的震损PC框架节点加固方法，其特征在于，所述步骤（1）中通过现行《建筑抗震鉴定标准》进行抗震鉴定。3.根据权利要求1或2所述的考虑柱叠合面开裂的基于FRP-梁腋的震损PC框架节点加固方法，其特征在于，所述步骤（2）中，第一步，对震损装配式混凝土框架节点处梁端及核心区已破碎的混凝土用锤子与凿子进行清除，并用清水清洗凿除混凝土的结构新面，并对结构存在的裂缝进行灌环氧树脂胶处理；第二步，将梁腋与梁柱端的交界面原混凝土用凿子进行凿毛处理，凿至露出骨料，并用清水清洗界面及涂刷界面胶；第三步：在凿除混凝土与梁腋的位置支模板，对震损装配式混凝土框架节点进行修复及浇筑后浇梁腋混凝土，并按规范要求养护后浇梁腋混凝土。4.根据权利要求3所述的考虑柱叠合面开裂的基于FRP-梁腋的震损PC框架节点加固方法，其特征在于，所述后浇梁腋混凝土的搅拌强度大于C20，且比原混凝土强度提高一级，后浇梁腋混凝土为细石混凝土。5.根据权利要求1、2或4所述的考虑柱叠合面开裂的基于FRP-梁腋的震损PC框架节点加固方法，其特征在于，所述步骤（3）中，清除表面的混凝土缺陷，露出混凝土结构层，并修复平整；其中对较大的孔洞、凹陷、露筋部位，在清理干净后，采用粘结能力强的修复材料进行修补，被粘贴的混...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟宏，刘万里，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35