套箍加固RC轴压中长柱的承载力理论研究
Theoretical Research on Bearing Capacity of Moderate to Long Reinforced Concrete Columns under Axial Compression and Strengthened by Jacketing
- 防灾减灾工程学报 2021年41卷第1期 页码：32-38
- 作者机构：
1.昆明学院建筑工程学院， 云南 昆明 650214
2.西南交通大学土木工程学院， 四川 成都 610031
3.太原理工大学建筑与土木工程学院， 山西 太原 030024
- 作者简介：
毛德均（1985— ），男，讲师，博士。主要从事桥梁工程加固研究。E⁃mail：541089451@qq.com
- 基金信息：云南省地方本科高校基础研究联合专项资金青年项目（2019FH001(-100)）、云南省教育厅科学研究基金项目基金项目(2020J0512);国家自然科学基金项目(51808376)
DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.2021.01.004
中图分类号： U445.7+2收稿：2019-01-17，
修回：2019-02-25，
纸质出版：2021-02-15
- 稿件说明：
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毛德均,钱永久,宋帅.套箍加固RC轴压中长柱的承载力理论研究[J].防灾减灾工程学报,2021,41(01):32-38.
MAO Dejun,QIAN Yongjiu,SONG Shuai.Theoretical Research on Bearing Capacity of Moderate to Long Reinforced Concrete Columns under Axial Compression and Strengthened by Jacketing[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2021,41(01):32-38.
毛德均,钱永久,宋帅.套箍加固RC轴压中长柱的承载力理论研究[J].防灾减灾工程学报,2021,41(01):32-38. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.2021.01.004.
MAO Dejun,QIAN Yongjiu,SONG Shuai.Theoretical Research on Bearing Capacity of Moderate to Long Reinforced Concrete Columns under Axial Compression and Strengthened by Jacketing[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2021,41(01):32-38. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.2021.01.004.
摘要
为研究套箍加固RC轴压中长柱的承载力理论计算分析方法，采用切线模量理论，根据材料本构关系和内外力平衡条件，推导了套箍加固RC轴压中长柱的弹塑性稳定承载力计算方法。将理论计算结果与试验结果进行了对比分析，结果表明：理论计算值均低于实测值，且二者的偏差在15%以内。根据所推导的计算分析方法，研究了核心柱初始荷载水平
β
、柱子长细比
l
0
/
b
、套箍层混凝土强度、套箍层配筋量四种参数对加固柱承载力
N
u
的影响规律，结果表明：
N
u
总体上随
β
增大而减小，当
β
<
0.7时，减小趋势不够明显，
β
>
0.7后，减小趋势变得明显；
l
0
/
b
对
N
u
有明显影响，
N
u
随
l
0
/
b
的增大而减小，但二者不是线性关系；
N
u
随套箍层混凝土强度提高而增大，随套箍层配筋量增大而增大。
Abstract
In order to investigate the theoretical computational analysis method of axial compression bearing capacity of moderate to long reinforced concrete （RC） columns strengthened by jacketing， the elastic-plastic stability and bearing capacity calculation method was derived based on the tangent modulus theory， the material constitutive relation， and the equilibrium conditions for internal and external forces. ， The theoretical calculation results were compared with the test results. The results show that the theoretical calculation value is smaller than the measured value， and the deviation between them is within 15%. According to the derived computational analysis method， the effect of four parameters on the bearing capacity Nu of the strengthened column were investigated， including the initial load level
β
of the core column， column slenderness ratio
l
0
/
b
， concrete strength of the hoop layer， and quantity of reinforcement in the hoop layer. The results show that
N
u
generally decreases with the increase of
β
. When
β
<
0.7， the decreasing trend is not obvious enough. If
β
>
0.7， the decreasing trend becomes apparent. The effect of
l
0
/
b
on Nu is obvious， and
N
u
decreases nonlinearly with the increase of
l
0
/
b
. Nu increases with the increase of hoop layer concrete strength.
N
u
also increases with increased quantity of reinforcement in the hoop layer.
关键词
Keywords
references
朱国靖 . 滁河特大桥桥墩加固实践 ［J］. 铁道勘察 ， 2012 （ 1 ）： 95 - 98 .
Zhu G J . Practice on reinforcement for piers of Chu river bridge ［J］. Railway Investigation and Surveying ， 2012 （ 1 ）： 95 - 98 . （in Chinese）
窦勇芝 ， 梁彧 ， 李东平 . 双曲拱桥主拱圈外包混凝土加固 ［J］. 世界桥梁 ， 2011 （ 4 ）： 69 - 72 .
Dou Y Zh ， Liang Y ， Li D P . Construction techniques for strengthening main arch rings of a two-way curved arch bridge by covering concrete ［J］. Word Bridges ， 2011 （ 4 ）： 69 - 72 . （in Chinese）
毛德均 ， 钱永久 . 套箍法加固RC轴压柱承载力计算方法研究 ［J］. 公路交通科技 ， 2016 ， 33 （ 7 ）： 76 - 85 .
Mao D J ， Qian Y J . Study on calculation methods of bearing capacity of RC axial compression column strengthened with hoop ［J］. Journal of Highway and Transportation Research and Development ， 2016 ， 33 （ 7 ）： 76 - 85 . （in Chinese）
叶见曙 ， 李国平 . 结构设计原理 ［M］. 2版 . 北京 ： 人民交通出版社 ， 2004 .
Ye J Sh ， Li G P . Structural design principles ［M］. 2nd ed . Beijing ： China Communication Press ， 2004 . （in Chinese）
苏三庆 ， 丰定国 ， 王清敏 . 用外包钢筋混凝土方法加固RC轴心受压柱的承载力计算 ［J］. 西安建筑科技大学学报（自然科学版） ， 1997 ， 29 （ 4 ）： 29 - 33 .
Su S Q ， Feng D G ， Wang Q M . Calculation of load carrying capacity of axially compressive RC columns strengthened with enclosed reinforced concrete ［J］. Journal of Xi’an University of Architecture & Technology（Natural Science Edition） ， 1997 ， 29 （ 4 ）： 29 - 33 . （in Chinese）
康光宗 ， 戚跃然 ， 刘军 . 对钢筋混凝土轴心受压柱增大截面加固中强度折减系数取值的进一步分析 ［J］. 工业建筑 ， 2002 ， 32 （ 12 ）： 83 - 85 .
Kang G Z ， Qi Y R ， Liu J . Analyzing on the strength reduction factor of axially loaded RC column reinforced by increasing section area ［J］. Industrial Construction ， 2002 ， 32 （ 12 ）： 83 - 85 . （in Chinese）
盛光复 ， 任迎春 ， 赵艳红 . 加大截面加固RC轴心受压构件的强度计算 ［J］. 四川建筑科学研究 ， 2004 ， 30 （ 2 ）： 26 - 28 .
Sheng G F ， Ren Y Ch ， Zhao Y H . Strength calculation of axial compressive RC members strengthened with increasing section method ［J］. Building Science Research of Sichuan ， 2004 ， 30 （ 2 ）： 26 - 28 . （in Chinese）
Takeuti A R ， Hanai J B D ， Mirmiran A . Preloaded RC columns strengthened with high-strength concrete jackets under uniaxial compression ［J］. Materials & Structures ， 2008 ， 41 （ 7 ）： 1251 - 1262 .
Campione G ， Fossetti M ， Giacchino C ， et al . RC columns externally strengthened with RC jackets ［J］. Materials & Structures ， 2014 ， 47 （ 10 ）： 1715 - 1728 .
Pavlo K ， Zinoviy B ， Roman K . Experimental investigation of reinforced concrete columns strengthened by jacketing ［J］. Journal of Multidisciplinary Engineering Science and Technology ， 2015 ， 2 （ 7 ）： 1959 - 1963 .
Papanikolaou V K ， Stefanidou S P ， Kappos A J . The effect of preloading on the strength of jacketed R/C columns ［J］. Construction & Building Materials ， 2013 ， 38 （ 1 ）： 54 - 63 .
何运林 . 结构稳定理论 ［M］. 北京 ： 中国水利水电出版社 ， 1995 .
He Y L . Theory of structural stability ［M］. Beijing ： China Water & Power Press ， 1995 . （in Chinese）
张志平 . 广义切线模量理论及其应用 ［D］. 哈尔滨 ： 哈尔滨工程大学 ， 2005 .
Zhang Zh P . Generalized tangent modulus theory and its application ［D］. Harbin ： Harbin Engineering University ， 2005 . （in Chinese）
周文杰 . 钢管轻集料混凝土中长柱稳定承载力研究 ［D］. 南京 ： 河海大学 ， 2007 .
Zhou W J . Study on stable bearing capacity of light weight aggregate concrete filled steel tube middle long columns ［D］. Nanjing ： Hohai University ， 2007 . （in Chinese）
王引富 ， 许克宾 . 切线模量理论在混凝土柱稳定计算中的应用 ［J］. 北方交通大学学报 ， 1996 ， 20 （ 5 ）： 61 - 64 .
Wang Y F ， Xu K B . Application of the tangent modulus theory to calculating stability of concrete piers ［J］. Journal of Northern Jiaotong University ， 1996 ， 20 （ 5 ）： 61 - 64 . （in Chinese）
李帼昌 ， 龙海波 ， 王兆强 . 钢管煤矸石混凝土轴压中长柱的非弹性屈曲荷载 ［J］. 沈阳建筑大学学报（自然科学版） ， 2004 ， 20 （ 4 ）： 291 - 293 .
Li G Ch ， Long H B ， Wang Zh Q . Inelastic yield load of gangue concrete filled steel tubular middle long columns under axial compression ［J］. Journal of Shenyang Jianzhu University （Natural Science） ， 2004 ， 20 （ 4 ）： 291 - 293 . （in Chinese）
张正国 . 方钢管砼中长轴压柱稳定分析和实用设计方法 ［J］. 建筑结构学报 ， 1993 ， 14 （ 4 ）： 28 - 39 .
Zhang Zh G . Stability analysis and calculation of concrete filled square steel tubular long and intermediate length columns under axial load ［J］. Journal of Building Structures ， 1993 ， 14 （ 4 ）： 28 - 39 . （in Chinese）
王菁 ， 关罡 ， 李四平 ， 等 . 方钢管砼轴压柱承载力的计算 ［J］. 建筑结构 ， 1997 （ 5 ）： 13 - 15 .
Wang J ， Guan G ， Li S P ， et al . Calculation of bearing capacity of square steel tube columns filled with concrete under axial load ［J］. Building Structure ， 1997 （ 5 ）： 13 - 15 . （in Chinese）
许晶 ， 贡金鑫 . 钢筋混凝土轴心受压构件非线性稳定性 ［J］. 计算力学学报 ， 2011 ， 28 （ 5 ）： 705 - 710 .
Xu J ， Gong J X . Nonlinear stability of uniaxial compressive reinforced concrete members ［J］. Chinese Journal of Computational Mechanics ， 2011 ， 28 （ 5 ）： 705 - 710 . （in Chinese）
混凝土结构设计规范 ： GB 50010—2010 ［S］. 北京 ： 中国建筑工业出版社 ， 2010 .
Code for design of concrete structures ： GB 50010—2010 ［S］. Beijing ： China Architecture & Building Press ， 2010 . （in Chinese）
F 柏拉希 . 金属结构的屈曲强度 ［M］. 北京 ： 科学出版社 ， 1965 .
Bleich F . Buckling strength of metal structures ［M］. Beijing ： Science Press ， 1965 . （in Chinese）
董三升 ， 张玉芬 ， 赵均海 . 复式空心钢管混凝土组合轴压弹性模量分析 ［J］. 工程力学 ， 2012 ， 29 （ 6 ）： 211 - 217 .
Dong S Sh ， Zhang Y F ， Zhao J H . Analysis of compressive elastic modulus of hollow composite CFST column ［J］. Engineering Mechanics ， 2012 ， 29 （ 6 ）： 211 - 217 . （in Chinese）
混凝土结构加固设计规范 ： GB 50367—2013 ［S］. 北京 ： 中国建筑工业出版社 ， 2013 .
Code for design of strengthening concrete structure ： GB 50367—2013 ［S］. Beijing ： China Architecture & Building Press ， 2013 . （in Chinese）
混凝土结构试验方法标准 ： GB/T 50152—2012 ［S］. 北京 ： 中国建筑工业出版社 ， 2012 .
Standard for test method of concrete structures ： GB/T 50152—2012 ［S］. Beijing ： China Architecture & Building Press ， 2012 . （in Chinese）
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