二次受力下外包RPC加固钢柱偏压性能分析

卜良桃，肖礼瀚

湖南大学土木工程学院，湖南长沙 410082

型钢自重轻、强度高、韧性强，被广泛用在建筑行业中，但需要及时对在役钢结构进行加固与修复[1]．实际工程中对钢结构的加固主要是在负载下进行，负载加固技术[2]主要分为增大截面加固、焊接加固和黏贴加固等，但都无法有效解决钢结构防火耐腐蚀性差等问题．为了解决上述不足，周乐等[3-4]在负载作用下外包钢筋混凝土加固轴压钢柱，研究初始荷载对破坏形态和承载力大小的影响；王元清等[5]对不同初始负载下外包混凝土加固轴压柱进行有限元分析发现，初始应力对加固效果影响较大，当初应力系数大于20%时，要考虑对加固材料进行强度折减；杨文强等[6]将此方法运用在实际框架结构柱加固工程中，结构现已投入正常使用且无异常．以上方法受到了型钢初始荷载的制约，受粗骨料的影响，在实际加固过程中还难以进行振捣．本研究提出使用活性粉末混凝土(reactive powder concrete，RPC)对负载下的偏压钢柱进行外包加固．RPC是用水泥、硅灰、细石英砂、高效减水剂和钢纤维等制成的一种高强度、高韧性、耐久性以及耐火性极强的新型水泥基复合材料[7]，各项指标都优于普通混凝土，并且能够和型钢良好协同工作[8]，已逐渐成为国内外加固材料领域的研究热点．众多学者对RPC加固柱的轴压和偏压性能进行了理论研究[9-11]. 使用RPC作为加固材料，不仅使原构件承载力提升数倍，还能有效解决防火防腐蚀等问……