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置换加固法在高层住宅剪力墙中应用

施工技术 2010年第S1期39卷 567-569页

作者：罗守权山东蓬建建工集团有限公司山东蓬莱265600

某高层住宅11层剪力墙混凝土强度严重偏低,不能满足设计要求,需要进行加固,经过比选,确定采用全面置换加固法进行加固,通过完善置换加固方案和对方案实施过程的控制,圆满完成加固任务,取得良好的加固效果,并积累了加固施工的经验。

关键词：置换加固卸载支顶剪力墙过程控制

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剪力墙结构置换加固应力重分布

建筑科学与工程学报 2020年第5期37卷 132-141页

作者：雷拓刘宜李坤蒋冬启董军锋长安大学建筑工程学院陕西西安710061 南京理工大学土木工程系江苏南京210094 陕西省建筑科学研究院有限公司陕西西安710082

为深入揭示无支撑置换混凝土加固过程中剪力墙的受力变化规律,对某剪力墙住宅结构无支撑置换加固施工进行全过程监测。基于ABAQUS有限元分析软件,采用生死单元、等效升温以及添加场变量的方法实现剪力墙施工全过程模拟。结合施工监测数... 详细信息

为深入揭示无支撑置换混凝土加固过程中剪力墙的受力变化规律,对某剪力墙住宅结构无支撑置换加固施工进行全过程监测。基于ABAQUS有限元分析软件,采用生死单元、等效升温以及添加场变量的方法实现剪力墙施工全过程模拟。结合施工监测数据及有限元模拟结果分析了置换剪力墙及与置换剪力墙相连的梁、楼板受力变化过程;最后给出了考虑应力重分布后,无支撑分段置换墙体正截面受压承载力计算方法。结果表明:有限元模拟方法能有效模拟混凝土无支撑置换加固施工过程;由于剪力墙分段拆除和置换,墙体出现了应力重分布现象,且应力重分布程度与墙体分段施工顺序有关;应力重分布会引起墙体洞口处出现应力集中,但应力集中对加固效果的影响较小,同时还会影响与置换剪力墙相邻的连梁、楼板结构的受力,导致该处应力增加;建议对剪力墙结构进行无支撑置换加固时,有必要通过分段优化设计和受压承载力复核控制应力重分布的影响。

关键词：剪力墙置换加固施工监测生死单元法应力重分布受压承载力

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置换加固用混合料专用测强曲线试验研究

置换加固用混合料专用测强曲线试验研究

作者：秦志浩河北科技大学

学位级别：硕士

建筑在施工过程中,因设计失误或施工过程中操作不当,未能达到规范要求时,常需要对该结构采取置换加固方案。既有建筑物在使用过程中也会由于老化、自然灾害等原因出现墙体开裂、局部失稳及耐久性下降等问题,需进行置换和加固处理,完成... 详细信息

建筑在施工过程中,因设计失误或施工过程中操作不当,未能达到规范要求时,常需要对该结构采取置换加固方案。既有建筑物在使用过程中也会由于老化、自然灾害等原因出现墙体开裂、局部失稳及耐久性下降等问题,需进行置换和加固处理,完成后的建筑可继续使用,既节约资金,又保护环境。水泥基灌浆料具有早强、便于施工且流动性能好、可以有效缩短施工周期的优点而广泛应用于置换加固工程领域,但由于其高强易造成强度冗余,致使灌浆料与混凝土的混合料开始逐渐被应用于置换加固工程中。而回弹法作为现场检测最常用的方法,常用于置换加固前后的工程检测当中,但目前尚无对混合料回弹法现场检测的系统性研究,且利用JGJ/T23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》来推定混合料结构抗压强度时,结果存在较大误差,故本文对混合料进行试验研究,建立专用回弹测强曲线,在确保检测准确性的同时提高工作效率,对实际工程具有指导性意义。论文主要研究内容与结论如下:(1)通过对现场检测方法优缺点及误差分析,选用回弹-钻芯法对灌浆料掺和比为30%、50%、70%的混合料所制成的墙体进行强度检测试验,通过试验数据发现,混合料的抗压强度增长曲线形态同混凝土强度增长曲线相似。强度随着龄期的增长和灌浆料掺和比的增加而提高,前3天龄期增长速度最快,可达到最终强度的65%-70%,3天至14天龄期增长较快,达到最终强度的90%-95%,增长速度与灌浆料含量成正比,14天至28天龄期时,强度增长可至最终强度99%左右。(2)通过经济性分析,混合料应用于置换加固工程时,成本节省可达到26%-62%,采用50%灌浆料掺比即可满足绝大部分置换加固要求,成本节省约44%。(3)基于对混合料回弹与芯样抗压强度值的回归分析,并对多个回归模型比较,选取出适用于回弹法检测混合料结构的专用测强曲线,该曲线平均相对误差δ为3.2%、相对标准差为3.0%、确定系数为0.963,均满足JGJ/T23-2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》中对于专用测强曲线的要求。(4)专用测强曲线换算强度与实测强度对比可以看出,灌浆料含量越高,龄期越长,拟合情况越好,7天龄期以后,灌浆料掺比为50%和70%的混合料构件推定误差大致在3%以内,与结构实际强度非常接近。将回弹数值代入泵送混凝土全国统一测强曲线,验证对混合料结构检测的适用性发现,误差较大,则建立混合料专用测强曲线是有必要的,具有实际工程意义。

关键词：灌浆料混合料置换加固回弹-钻芯法测强曲线

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高性能灌浆料置换加固混凝土柱的受力性能

建筑科学 2015年第11期31卷 1-7页

作者：熊进刚谈歆林悦慈胡华章南昌大学建筑工程学院江西南昌330031 江西省商业建筑设计院江西南昌330002

对采用高性能灌浆料置换加固的混凝土框架柱的轴压受力性能进行了全过程分析,讨论了加固前混凝土初始应力对置换截面（组合截面）高性能灌浆料强度发挥程度的影响。结果表明,对于加固时不能卸载的柱,高性能灌浆料与混凝土之间存在应变... 详细信息

对采用高性能灌浆料置换加固的混凝土框架柱的轴压受力性能进行了全过程分析,讨论了加固前混凝土初始应力对置换截面（组合截面）高性能灌浆料强度发挥程度的影响。结果表明,对于加固时不能卸载的柱,高性能灌浆料与混凝土之间存在应变滞后现象,混凝土与高性能灌浆料不能同时达到其抗压强度。加固前,柱的初始应力越高,高性能灌浆料的强度发挥程度越低。混凝土初始应力在（0.2~0.6）fc时,高性能灌浆料的强度发挥程度为（69~87）%。在此基础上,提出了高性能灌浆料置换加固柱折算混凝土强度和轴心受压承载力的计算方法。

关键词：钢筋混凝土柱高性能灌浆料置换加固轴心受压性能全过程分析

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混凝土柱局部分拆支顶置换加固技术研究

建筑结构 2022年第24期52卷 82-87,137页

作者：梁冬吴杰春张八秀王烨璐曾树森广东大宸建筑设计有限公司广州510627 广东工业大学土木与交通工程学院广州510006

针对多高层混凝土结构仅下部框架柱局部混凝土强度明显低于设计要求,需要进行加固处理的情况,提出可利用局部分拆混凝土柱且用钢管混凝土柱支顶方法进行置换加固。对几种典型加固方案优缺点进行了分析对比,所提出的加固方法可避免上部... 详细信息

针对多高层混凝土结构仅下部框架柱局部混凝土强度明显低于设计要求,需要进行加固处理的情况,提出可利用局部分拆混凝土柱且用钢管混凝土柱支顶方法进行置换加固。对几种典型加固方案优缺点进行了分析对比,所提出的加固方法可避免上部质量合格的结构被连带拆除重建,同时具有降低加固成本、缩短工期以及对原结构影响较小等优势。结合某加固工程实例,详细介绍了此加固方法施工流程,即按顺序分部凿除缺陷混凝土,并用钢管混凝土柱内置在凿除处进行支顶;施工过程中内力分析计算结果证明了该加固方法可以满足上部轴力传递要求。最后采用ABAQUS软件对施工过程进行了模拟分析,结果表明,混凝土与钢管应力均小于其设计值,加固后结构是安全的。

关键词：分拆支顶加固改造钢筋混凝土柱置换加固有限元模拟

高性能灌浆料置换加固混凝土柱受力性能研究与应用

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高性能灌浆料置换加固混凝土柱受力性能研究与应用

作者：张可南昌大学

学位级别：硕士

高性能灌浆料置换加固技术是一种新型的加固技术,高性能灌浆料具有早强、高强、收缩徐变小、绿色环保等特点。关于高性能灌浆料置换加固混凝土柱受力性能的研究已取得了一些成果,但对于有初始应力状态下的高性能灌浆料置换加固混凝土柱... 详细信息

高性能灌浆料置换加固技术是一种新型的加固技术,高性能灌浆料具有早强、高强、收缩徐变小、绿色环保等特点。关于高性能灌浆料置换加固混凝土柱受力性能的研究已取得了一些成果,但对于有初始应力状态下的高性能灌浆料置换加固混凝土柱的试验研究和理论分析工作还十分匮乏。针对灌浆料加固处理混凝土柱,本文推导了受力性能全过程分析计算公式并采用FORTRAN语言编制计算程序,对11根轴心受压柱和20根偏心受压柱的受力性能进行了全过程分析,研究了初始应力水平、偏心距、高性能灌浆料的强度和峰值应变、约束指标等因素对受力性能的影响,得出了以下结论:(1)高性能灌浆料适用于加固处理混凝土强度显著低于原设计强度要求的钢筋混凝土框架柱。(2)随着初始应力的降低、灌浆料峰值应变的减小、灌浆料强度的提高、置换层厚度的增加和约束指标的增大,轴心受压柱的承载力都有明显的提高;随着初始应力的降低、灌浆料峰值应变的减小、置换层厚度的减少和约束指标的增大,灌浆料强度的发挥程度有明显的提高,但改变灌浆料的强度对其自身强度的发挥程度影响并不明显。(3)随着初始应力的降低、偏心距的减小、灌浆料峰值应变的减小、灌浆料强度的提高和约束指标的增大,偏心受压柱的承载力都有明显的提高;随着初始应力的降低、灌浆料峰值应变的减小和约束指标的增大,灌浆料强度的发挥程度有明显的提高,但改变灌浆料的强度和偏心距的大小对灌浆料强度的发挥程度影响不明显。(4)基于上述分析,推导了偏心受压柱在采用灌浆料加固后的承载力计算公式,并且给出了加固后组合截面的混凝土折算强度的计算方法。(5)南昌市某高层住宅楼采用高性能灌浆料对混凝土框架柱进行加固,加固效果表明,该法是一种高效、便捷的加固方法。

关键词：高性能灌浆料置换加固钢筋混凝土柱轴心受压偏心受压全过程分析

RC梁柱边节点置换加固高温后抗震性能试验研究

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RC梁柱边节点置换加固高温后抗震性能试验研究

作者：杨帆中国矿业大学

学位级别：硕士

钢筋混凝土(RC)梁柱节点是框架结构中重要的传力构件,但由于设计或施工原因造成的梁柱节点混凝土振捣不密实形成空洞或混凝土强度低于设计值的事故时有发生,导致RC节点部位的抗剪承载力降低,需要进行置换加固来恢复结构的承载能力。同... 详细信息

钢筋混凝土(RC)梁柱节点是框架结构中重要的传力构件,但由于设计或施工原因造成的梁柱节点混凝土振捣不密实形成空洞或混凝土强度低于设计值的事故时有发生,导致RC节点部位的抗剪承载力降低,需要进行置换加固来恢复结构的承载能力。同时火灾和地震依旧是对建筑结构威胁最大的两大灾害,置换加固后的梁柱节点依然面临着遭受火灾和地震作用的可能性。因此,研究置换加固梁柱节点在经受火灾后的抗震性能具有重要意义。为了达到上述目的,本文进行了如下研究:(1)对C30混凝土整浇梁柱边节点和核心区浇筑C20混凝土的梁柱边节点进行了常温下拟静力试验,对比分析两个节点的破坏特征、承载能力、强度刚度退化、耗能能力和延性等抗震指标,研究了混凝土强度低对钢筋混凝土梁柱边节点抗震性能的影响。研究结果表明:两个节点的破坏模式相同,但核心区浇筑C20混凝土的梁柱边节点梁端开裂荷载、核心区开裂荷载、峰值荷载和破坏荷载的平均值相比C30混凝土整浇节点分别降低了5.9%、19.6%、23.6%、28.4%,强度和刚度退化更剧烈;C30混凝土整浇节点的耗能能力是核心区浇筑C20混凝土节点的1.35倍。(2)对核心区采用C35混凝土和高性能灌浆料置换加固的梁柱边节点进行常温下拟静力试验,将试验结果与C30混凝土整浇节点和核心区浇筑C20混凝土的节点进行了对比。研究结果表明:采用C35混凝土和高性能灌浆料置换加固的梁柱边节点承载力较C30混凝土整浇节点均有提升;随着核心区混凝土强度等级的提升,节点的强度和刚度退化程度降低;采用C35混凝土和高性能灌浆料置换加固的节点耗能能力是核心区浇筑C20混凝土节点的1.31倍和2.27倍。(3)对C30混凝土整浇节点、核心区采用C35混凝土和高性能灌浆料置换加固的节点先进行高温试验再进行拟静力试验,研究了高温(100℃、300℃和500℃)对整浇节点和置换加固节点抗震性能的影响。研究结果表明:在500℃范围内,随着温度的升高,整浇节点和置换加固节点的承载力总体上呈现不断下降的趋势,强度退化程度减缓,初始刚度降低;当火灾温度升至500℃时,C30混凝土整浇节点、C35混凝土加固节点和高性能灌浆料加固节点在相同位移下的累计耗能较常温分别降低了19.3%、9.4%和22.3%。此外,较高的温度会对高性能灌浆料加固节点在强度、刚度、耗能方面的加固效果造成更为明显的削弱。(4)基于某RC框架结构梁柱节点事故实例,分析了事故出现原因和处理方法,介绍了采用高性能灌浆料进行置换加固时的施工工艺流程,明确了加固过程中的监测方案,可为日后处理类似工程问题提供参考。该论文有图75幅,表46个,参考文献100篇。

关键词： RC梁柱边节点置换加固高温抗震性能

既有桁式组合拱桥桥面板置换加固方案可行性分析

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公路交通科技（应用技术版） 2009年第11期5卷 38-40页

作者：杜镔丁作常陈冠桦唐志贵州省交通规划勘察设计研究院贵州贵阳550001

既有桁式组合拱桥桥面板跨中底面均存在着较多的顺桥向开裂,设计尺寸和配筋较弱是所述病害发生的原因。结合该类桥梁原设计主体上安全储备低、结构上弦箱型截面梁高较小、箱内可操作空间小以及顶板预应力钢筋较多等因素,文章提出了对桥... 详细信息

既有桁式组合拱桥桥面板跨中底面均存在着较多的顺桥向开裂,设计尺寸和配筋较弱是所述病害发生的原因。结合该类桥梁原设计主体上安全储备低、结构上弦箱型截面梁高较小、箱内可操作空间小以及顶板预应力钢筋较多等因素,文章提出了对桥面板跨中部分采用一次拆除置换和跳槽开孔分次置换的两种加固技术方案。因拆除置换加固措施在这类桥梁加固中从未使用,有必要对该措施的可行性进行研究。笔者借助大型通用有限元程序ANSYS,建立了某桥的空间整体三维实体有限元模型,对两种置换方案的稳定性和强度进行了计算分析,分析表明采用跳槽开孔分次置换的加固是可行的,可供同类工程参考。

关键词：桁式组合拱桥桥面板置换加固分析

钢筋混凝土结构置换加固及抽柱过程的内力变化研究

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钢筋混凝土结构置换加固及抽柱过程的内力变化研究

作者：王美杰山东建筑大学

学位级别：硕士

近几十年来,我国的建筑业取得了突飞猛进的发展和巨大的成就,与此同时我国的工程质量问题也较为严重,由于局部混凝土强度不足而产生的工程质量问题所占比例较大。置换混凝土加固法通常用于局部混凝土有严重缺陷的混凝土构件的加固,能从... 详细信息

近几十年来,我国的建筑业取得了突飞猛进的发展和巨大的成就,与此同时我国的工程质量问题也较为严重,由于局部混凝土强度不足而产生的工程质量问题所占比例较大。置换混凝土加固法通常用于局部混凝土有严重缺陷的混凝土构件的加固,能从根本上解决混凝土强度不足的问题。剪力墙结构具有刚度大、抗震性能好的优点,在住宅等高层建筑中占据了重要的地位。因此研究钢筋混凝土剪力墙结构在置换加固中的内力变化具有一定的现实意义。抽柱工程主要用于建筑使用功能改变,需要增大使用空间的托换工程。研究抽柱过程中建筑结构的内力变化可以为类似的工程提供一定的试验依据。本文主要对三个工程的施工及施工过程的内力变化进行了研究,并对试验进行了PKPM计算及有限元模拟,将模拟结果与试验结果做了对比分析。首先对工程背景情况做了简要概述,并介绍了主要施工过程及试验方案。然后采用PKPM结构系列软件对工程结构进行了内力计算,并与试验获得的数据进行对比分析,比较了软件模拟与试验结果的差别。A工程结果表明:剔除T型墙的腹板墙后对翼缘墙垛的轴力影响较大,对其他邻近墙体的轴力影响较小,剔除腹板墙上部的暗梁后对与暗梁相连的连梁的弯矩影响较大,对其他构件的内力影响较小。B工程结果表明:当墙肢较短且邻近刚度较大的墙肢时,剔除墙体后该墙体的轴力将通过内力重分布分配到其他邻近的墙体上,结构构件内力、位移变化较小。C工程结果表明:对于具有坡屋顶的顶层结构,在“拱”效应的有利作用下,当抽掉下部柱后,周边梁的弯矩变化减小,梁位移大约可以减少28%。最后介绍了置换混凝土加固法的优缺点,提出在类似工程下可以利用T型剪力墙的翼缘墙肢的有利作用采用免支撑加固法,从而减轻置换加固法存在的施工工艺复杂、加固成本高、施工技术难度高等问题。

关键词：置换加固卸荷托换内力分析施工工艺