CN113882705A - 钢筋混凝土剪力墙的加固结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢筋混凝土剪力墙技术领域，提供一种钢筋混凝土剪力墙的加固结构。上述的钢筋混凝土剪力墙的加固结构，包括：碳纤维布粘贴在钢筋混凝土剪力墙的两个表面和两个侧面，并位于钢筋混凝土剪力墙的中部以下；加固机构围设在碳纤维布的外部，加固机构的底面与钢筋混凝土剪力墙的底面平齐，加固机构用于对钢筋混凝土剪力墙进行加固；其中，加固机构的高度小于碳纤维布的高度。本发明提供的钢筋混凝土剪力墙的加固结构，通过在碳纤维布的外部设置加固机构，可避免碳纤维布因外力作用脱粘，造成加固失效，加固机构位于钢筋混凝土剪力墙的下部，可以增强对钢筋混凝土剪力墙塑性铰区域的约束效果，较之采用粘钢加固法，减轻了加固结构的自重。

Description

钢筋混凝土剪力墙的加固结构

技术领域

本发明涉及钢筋混凝土剪力墙技术领域，尤其涉及一种钢筋混凝土剪力墙的加固结构。

背景技术

地震是一种突发性的自然灾害，会给人们的生命和财产安全带来严重的危害。在我国，近十年来的地震灾害所造成的直接经济损失高达2680亿元。其中很大一部分损失是由于：(1)地震时建筑严重破坏导致震后难以修复，被迫推倒或者重建所造成的；(2)震后修复的时间过长，导致建筑物功能中断，影响城市生产和百姓生活所造成的。因此，如何在震后有效地对损伤的建筑物进行修复和加固，使建筑物在震后不需重建，能快速地重新投入使用是减少地震灾害损失的关键。

钢筋混凝土剪力墙作为建筑的重要抗侧力构件在工程中被广泛使用。剪力墙具有高承载力，高抗侧刚度，高耗能能力等优点。以往地震灾害和众多学者的研究表明，钢筋混凝土剪力墙在地震灾害中的损伤具有以下特点：破坏往往发生在墙肢的底部，表现为底部受压区的混凝土大面积压碎剥落，受压区钢筋屈服；墙身出现斜裂缝，墙身混凝土被压碎并剥落，箍筋外鼓或者绷断。这种损伤特点给震后的修复加固带来了极大的困难。

目前已有的建筑结构加固方法，主要有以下几种常用的方法：增大截面法可以提高钢筋混凝土的截面强度和承载能力，但现场工作量大，施工复杂，增大结构自重；粘钢加固法可以增强钢筋混凝土剪力墙的承载力、抗裂性能、刚度以及延性，缺点是加固效果取决于粘贴工艺和水平、增大结构自重；粘贴纤维增强聚合物加固法，其纤维增强聚合物与墙体的共同工作依赖于胶粘剂，当墙体发生再次损伤或者遇到高温环境时，易发生脱粘，使得加固失效，同时，纤维增强聚合物对墙体底部塑性铰区域的约束效果较差，也会影响加固效果。

基于此，提供一种新型的钢筋混凝土剪力墙的加固结构至关重要。

发明内容

本发明提供一种钢筋混凝土剪力墙的加固结构，用以解决现有技术中钢筋混凝土剪力墙的加固方法存在的增大加固结构自重以及加固结构易发生失效的缺陷。

本发明提供一种钢筋混凝土剪力墙的加固结构，包括：碳纤维布，所述碳纤维布粘贴在所述钢筋混凝土剪力墙的两个表面和两个侧面，并位于所述钢筋混凝土剪力墙的中部以下；加固机构，所述加固机构围设在所述碳纤维布的外部，所述加固机构的底面与所述钢筋混凝土剪力墙的底面平齐，所述加固机构用于对所述碳纤维布进行加固，并对所述钢筋混凝土剪力墙的塑性铰区域形成约束；其中，所述加固机构的高度小于所述碳纤维布的高度。

根据本发明提供的一种钢筋混凝土剪力墙的加固结构，所述碳纤维布包括：第一碳纤维布，所述第一碳纤维布在所述钢筋混凝土剪力墙的两个表面呈X型依次排布；第二碳纤维布，所述第二碳纤维布粘贴在所述钢筋混凝土剪力墙的两个侧面，并与所述第一碳纤维布连接；第三碳纤维布，所述第三碳纤维布环绕所述钢筋混凝土剪力墙粘贴，所述第三碳纤维布设置在所述第一碳纤维布和所述第二碳纤维布的上方，并与所述第一碳纤维布和所述第二碳纤维布的上边缘连接；其中，所述加固机构设置在所述第一碳纤维布和所述第二碳纤维布的外部，且所述加固机构的高度小于所述第一碳纤维布的高度。

根据本发明提供的一种钢筋混凝土剪力墙的加固结构，所述加固机构包括：多个第一钢板，多个所述第一钢板对称设置在所述钢筋混凝土剪力墙的两侧，每个所述第一钢板的一侧边缘与所述钢筋混凝土剪力墙的底面平齐；两个第二钢板，每个所述第二钢板设置在位于所述钢筋混凝土剪力墙两侧的两个所述第一钢板之间；多个第一锚固组件，每个所述第一锚固组件分别位于所述第一钢板与所述第二钢板之间，以将所述第一钢板和所述第二钢板连接。

根据本发明提供的一种钢筋混凝土剪力墙的加固结构，所述第一锚固组件包括：橡胶条，所述橡胶条的外部粘贴有第四碳纤维布；第一套板，所述第一套板卡设在所述橡胶条的外部；其中，所述第一钢板、所述橡胶条、所述第一套板和所述第二钢板通过连接件连接。

根据本发明提供的一种钢筋混凝土剪力墙的加固结构，所述加固机构还包括：多个第三钢板，多个所述第三钢板对称设置在所述钢筋混凝土剪力墙的两侧，每个所述第三钢板的一侧边缘与所述钢筋混凝土剪力墙的底面平齐，每个所述第三钢板的两端分别与两个所述第一钢板连接，其中，所述第三钢板为L型钢板。

根据本发明提供的一种钢筋混凝土剪力墙的加固结构，所述加固机构还包括：第二锚固组件，所述第二锚固组件的部分设置在所述第一钢板与所述第三钢板之间，所述第二锚固组件的剩余部分设置在所述第一钢板和所述第三钢板的外部，并与所述第一钢板以及所述第三钢板连接。

根据本发明提供的一种钢筋混凝土剪力墙的加固结构，所述第二锚固组件包括：第二套板，所述第二套板包括连接的第一本体和第二本体，所述第二本体设置在所述第一本体宽度表面的中部，所述第一本体的宽度大于所述第二本体的宽度；其中，所述第二本体设置在所述第一钢板和所述第三钢板之间，所述第一本体设置在部分所述第一钢板和部分所述第三钢板的外部，并与所述第一钢板和所述第三钢板连接。

根据本发明提供的一种钢筋混凝土剪力墙的加固结构，所述第二锚固组件还包括：第五碳纤维布和第六碳纤维布，所述第二本体设有连通的凹槽，以使所述第二本体形成第一柱体和第二柱体；其中，所述第五碳纤维布粘贴在所述第一柱体的表面，并延伸至所述第一本体与所述第一钢板之间；所述第六碳纤维布粘贴在所述第二柱体的表面，并延伸至所述第一本体与所述第三钢板之间。

本发明提供的钢筋混凝土剪力墙的加固结构，通过在碳纤维布的外部设置加固机构，可避免碳纤维布因外力作用脱粘，造成加固失效，加固机构位于钢筋混凝土剪力墙的下部，可以增强对钢筋混凝土剪力墙塑性铰区域的约束效果，同时，较之采用粘钢加固法，减轻了加固结构的自重。本发明实施例提供的钢筋混凝土剪力墙的加固机构，施工快速、高效，不会对建筑物外观和使用功能造成过度的损坏和改变，不影响建筑的正常使用，减少了因加固修复带来的社会经济损失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的钢筋混凝土剪力墙的加固结构的整体示意图；

图2是本发明提供的钢筋混凝土剪力墙的加固结构在钢筋混凝土剪力墙侧面锚固的结构示意图；

图3是图2中示出的第一锚固组件的结构示意图；

图4是图1中示出的第二锚固组件的结构示意图；

图5是图4中示出的第二套板的第二本体的结构示意图；

附图标记：

11：第一碳纤维布； 12：第二碳纤维布； 13：第三碳纤维布；

14：第四碳纤维布； 15：第五碳纤维布； 21：第一钢板；

22：第二钢板； 23：第三钢板； 24：橡胶条；

25：第一套板； 26：第二套板； 27：连接件；

100：钢筋混凝土剪力墙； 261：第一本体； 262：第二本体；

2621：第一柱体； 2622：第二柱体。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面结合图1-图5描述本发明的钢筋混凝土剪力墙100的加固结构。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，钢筋混凝土剪力墙100的加固结构包括：碳纤维布和加固机构。碳纤维布粘贴在钢筋混凝土剪力墙100的两个表面和两个侧面，并位于钢筋混凝土剪力墙100的中部以下，加固机构围设在碳纤维布的外部，加固机构的底面与钢筋混凝土剪力墙100的底面平齐，加固机构用于对碳纤维布进行加固，并对钢筋混凝土剪力墙100的塑性铰区域形成约束，其中，加固机构的高度小于碳纤维布的高度。

具体来说，在钢筋混凝土剪力墙100的前后左右四个表面粘贴碳纤维布，碳纤维布位于钢筋混凝土剪力墙100的中部以下，而不需要将钢筋混凝土剪力墙100的整个墙面都粘贴碳纤维布。碳纤维布的下边缘与钢筋混凝土剪力墙100的底面平齐，加固机构围设在碳纤维布的外部，用于对碳纤维布进行加固。

进一步地，在本发明的一个实施例中，碳纤维布可以为碳纤维增强聚合物材料(CFRP,Carbon Fibre Reinforced Polymer)，其具有质量轻、强度高、耐腐蚀、适用性强等优点，将碳纤维布粘贴在钢筋混凝土剪力墙100的外部，能够明显改善钢筋混凝土剪力墙100的承载力、延展性以及耗能能力，使钢筋混凝土剪力墙100的抗震性能得到有效的恢复。

在本实施例中，在碳纤维布的外部设置加固机构，加固机构可防止碳纤维布在墙体再次发生损伤或者遇到高温环境时发生脱粘，避免碳纤维布加固失效。

进一步地，在本发明的实施例中，加固机构可以为钢板加固，即在钢筋混凝土剪力墙100的前后左右表面均设置钢板，钢板的连接处采用连接件锁紧，以将碳纤维布加固。具体地，在本实施例中，加固机构可设置在钢筋混凝土剪力墙100的下部，用于对钢筋混凝土剪力墙100的塑性铰区域形成约束，同时，在本实施例中，加固机构只对钢筋混凝土剪力墙100的塑性铰区域进行约束，较之粘钢加固法，可减少钢板用量，减轻加固结构的自重，降低施工难度。

本发明提供的钢筋混凝土剪力墙的加固结构，通过在碳纤维布的外部设置加固机构，可避免碳纤维布因外力作用脱粘，造成加固失效，加固机构位于钢筋混凝土剪力墙的下部，可以增强对钢筋混凝土剪力墙塑性铰区域的约束效果，同时，较之采用粘钢加固法，减轻了加固结构的自重。本发明实施例提供的钢筋混凝土剪力墙的加固机构，施工快速、高效，不会对建筑物外观和使用功能造成过度的损坏和改变，不影响建筑的正常使用，减少了因加固修复带来的社会经济损失。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，碳纤维布包括：第一碳纤维布11、第二碳纤维12和第三碳纤维布13。具体来说，第一碳纤维布11沿钢筋混凝土剪力墙100宽度方向的两个表面呈X型依次排布，第二碳纤维布12粘贴在钢筋混凝土剪力墙100的两个侧面，即钢筋混凝土剪力墙100的厚度表面，第二碳纤维布12的上下边缘与第一碳纤维布11的上下边缘高度一致，且互相连接。第三碳纤维布13沿墙体环绕，粘贴在第一碳纤维布11和第二碳纤维布12的上边缘上。

进一步地，第一碳纤维布11呈X型排布，第二碳纤维布12粘贴在墙体的厚度方向，达到限制钢筋混凝土剪力墙100斜裂缝发展的目的。第三碳纤维布13环向包裹住第一碳纤维布11和第二碳纤维布12的上边缘，由于钢筋混凝土剪力墙100的上部损伤较轻，可不对钢筋混凝土剪力墙100的上部进行加固，而仅对其下部进行加固。具体地，加固机构设置在第一碳纤维布11和第二碳纤维布12的外部，且加固机构的高度小于第一碳纤维布11的高度。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，加固机构包括：多个第一钢板21、两个第二钢板22和多个第一锚固组件。

具体来说，本发明实施例提供的钢筋混凝土剪力墙100的加固结构可对一字型的墙体或者L型的墙体进行加固，当对一字型的墙体进行加固时，多个第一钢板21沿钢筋混凝土剪力墙100的宽度方向设置，并分别位于钢筋混凝土剪力墙100的两侧，两个第二钢板22沿钢筋混凝土剪力墙100的厚度方向设置，并分别位于钢筋混凝土剪力墙100的两侧，每个第二钢板22的两端通过第一锚固组件与第一钢板21连接。进一步地，在本实施例中，每个第一钢板21的一侧边缘与钢筋混凝土剪力墙100的底面平齐。

进一步地，如图3所示，在本发明的一个实施例中，第一锚固组件包括：橡胶条24、第四碳纤维布14和第一套板25。橡胶条24的外部粘贴有第四碳纤维布14，第一套板25卡设在橡胶条24的外部，第一钢板21、橡胶条24、第一套板25和第二钢板22通过连接件27连接。

具体来说，橡胶条24的外部粘贴有第四碳纤维布14，橡胶条24沿其高度方向开设有多个第一连接孔，第一套板25沿其高度方向设有通槽，在该通槽的两个槽壁上对称开设有第二连接孔，其中，橡胶条24的宽度与该通槽的宽度相匹配，以使橡胶条24可以卡设在该通槽内，同时，第一连接孔的位置与第二连接孔的位置相对应。第二钢板22上开设有多个第三连接孔，第三连接孔的位置也与第二连接孔的位置对应，同时，在第一钢板21的对应设置加工螺纹孔，连接件27依次穿过第三连接孔、第二连接孔、第一连接孔与第一钢板21上的螺纹孔配合锁紧，以将第一钢板21和第二钢板22连接，从而对钢筋混凝土剪力墙100的塑性铰区域形成约束。进一步地，在本实施例中，可选地，连接件27为螺栓。

本发明实施例提供的钢筋混凝土剪力墙的加固结构，通过设置对第一碳纤维布和第二碳纤维布的下部锚固，能够防止第一碳纤维布和第二碳纤维布脱粘失效，同时，在橡胶条的外部卡设第一套板，可以保护因为缠绕锚固而外露的第四碳纤维布，防止在正常使用中因为外界因素导致第四碳纤维布提早损坏，保证了加固效果。

如图4所示，在本发明的一个实施例中，加固机构还包括多个第三钢板23，多个第三钢板23对称设置在钢筋混凝土剪力墙100的两侧，每个第三钢板23的一侧边缘与钢筋混凝土剪力墙100的底面平齐，每个第三钢板23的两端分别与两个第一钢板21连接，其中，第三钢板23为L型钢板。

具体来说，在本实施例中，钢筋混凝土剪力墙100为L型墙体。两个第一钢板21通过第三钢板23连接，位于墙体两侧的两个第一钢板21仍然通过第一锚固组件与第二钢板22连接，以对L型墙体形成约束。

进一步地，在本实施例中，加固机构还包括第二锚固组件，第一钢板21和第三钢板23通过第二锚固组件连接。

具体来说，如图4所示，第二锚固组件包括第二套板26，第二套板26包括连接的第一本体261和第二本体262，第二本体262设置在第一本体261宽度表面的中部，第一本体261的宽度大于第二本体262的宽度，其中，第二本体262设置在第一钢板21和第三钢板23之间，第一本体261设置在部分第一钢板21和部分第三钢板23的外部，并与第一钢板21和第三钢板23连接。

具体地，在本实施例中，第二套板26为T型结构，第二套板26的第二本体262位于第一钢板21和第三钢板23之间，第二套板26的第一本体261上加工有连接孔，第一钢板21和第三钢板23与该连接孔相对的位置加工有螺纹孔，螺栓穿过该连接孔与第一钢板21以及第三钢板23连接。

进一步地，如图5所示，第二套板26的第二本体262设有连通的凹槽，以使第二本体262形成第一柱体2621和第二柱体2622。

具体来说，第二本体262与第一本体261连接的表面为第一表面，与该第一表面相对的表面为第二表面，在第二表面加工第一凹槽，然后在与第二表面相邻的两个表面加工第二凹槽，并使第二凹槽与第一凹槽连通，以形成第一柱体2621和第二柱体2622。

进一步地，第二锚固组件还包括：第五碳纤维布15和第六碳纤维布。第五碳纤维布15粘贴在第一柱体2621的表面，并延伸至第一本体261与第一钢板21之间，第六碳纤维布粘贴在第二柱体2622的表面，并延伸至第一本体261与第三钢板23之间。

具体来说，在第一柱体2621的表面粘贴第五碳纤维布15，并将第五碳纤维布15延伸至第一本体261与第一钢板21之间，由第二套板26将第五碳纤维布15进行锚固。在第二柱体2622的表面粘贴第六碳纤维布，并将第六碳纤维布延伸至第一本体261与第三钢板23之间，由第二套板26将第六碳纤维布进行锚固。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种钢筋混凝土剪力墙的加固结构，其特征在于，包括：

碳纤维布，所述碳纤维布粘贴在所述钢筋混凝土剪力墙的两个表面和两个侧面，并位于所述钢筋混凝土剪力墙的中部以下；

加固机构，所述加固机构围设在所述碳纤维布的外部，所述加固机构的底面与所述钢筋混凝土剪力墙的底面平齐，所述加固机构用于对所述碳纤维布进行加固，并对所述钢筋混凝土剪力墙的塑性铰区域形成约束；

其中，所述加固机构的高度小于所述碳纤维布的高度。

2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土剪力墙的加固结构，其特征在于，所述碳纤维布包括：

第一碳纤维布，所述第一碳纤维布在所述钢筋混凝土剪力墙的两个表面呈X型依次排布；

第二碳纤维布，所述第二碳纤维布粘贴在所述钢筋混凝土剪力墙的两个侧面，并与所述第一碳纤维布连接；

第三碳纤维布，所述第三碳纤维布环绕所述钢筋混凝土剪力墙粘贴，所述第三碳纤维布设置在所述第一碳纤维布和所述第二碳纤维布的上方，并与所述第一碳纤维布和所述第二碳纤维布的上边缘连接；

其中，所述加固机构设置在所述第一碳纤维布和所述第二碳纤维布的外部，且所述加固机构的高度小于所述第一碳纤维布的高度。

3.根据权利要求2所述的钢筋混凝土剪力墙的加固结构，其特征在于，所述加固机构包括：

多个第一钢板，多个所述第一钢板对称设置在所述钢筋混凝土剪力墙的两侧，每个所述第一钢板的一侧边缘与所述钢筋混凝土剪力墙的底面平齐；

两个第二钢板，每个所述第二钢板设置在位于所述钢筋混凝土剪力墙两侧的两个所述第一钢板之间；

多个第一锚固组件，每个所述第一锚固组件分别位于所述第一钢板与所述第二钢板之间，以将所述第一钢板和所述第二钢板连接。

4.根据权利要求3所述的钢筋混凝土剪力墙的加固结构，其特征在于，所述第一锚固组件包括：

橡胶条，所述橡胶条的外部粘贴有第四碳纤维布；

第一套板，所述第一套板卡设在所述橡胶条的外部；

其中，所述第一钢板、所述橡胶条、所述第一套板和所述第二钢板通过连接件连接。

5.根据权利要求3所述的钢筋混凝土剪力墙的加固结构，其特征在于，所述加固机构还包括：

多个第三钢板，多个所述第三钢板对称设置在所述钢筋混凝土剪力墙的两侧，每个所述第三钢板的一侧边缘与所述钢筋混凝土剪力墙的底面平齐，每个所述第三钢板的两端分别与两个所述第一钢板连接，其中，所述第三钢板为L型钢板。

6.根据权利要求5所述的钢筋混凝土剪力墙的加固结构，其特征在于，所述加固机构还包括：

第二锚固组件，所述第二锚固组件的部分设置在所述第一钢板与所述第三钢板之间，所述第二锚固组件的剩余部分设置在所述第一钢板和所述第三钢板的外部，并与所述第一钢板以及所述第三钢板连接。

7.根据权利要求6所述的钢筋混凝土剪力墙的加固结构，其特征在于，所述第二锚固组件包括：

第二套板，所述第二套板包括连接的第一本体和第二本体，所述第二本体设置在所述第一本体宽度表面的中部，所述第一本体的宽度大于所述第二本体的宽度；

其中，所述第二本体设置在所述第一钢板和所述第三钢板之间，所述第一本体设置在部分所述第一钢板和部分所述第三钢板的外部，并与所述第一钢板和所述第三钢板连接。

8.根据权利要求7所述的钢筋混凝土剪力墙的加固结构，其特征在于，所述第二锚固组件还包括：第五碳纤维布和第六碳纤维布，所述第二本体设有连通的凹槽，以使所述第二本体形成第一柱体和第二柱体；

其中，所述第五碳纤维布粘贴在所述第一柱体的表面，并延伸至所述第一本体与所述第一钢板之间；所述第六碳纤维布粘贴在所述第二柱体的表面，并延伸至所述第一本体与所述第三钢板之间。

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