[发明专利]基于黏弹性材料的连梁加固方法

说明书

本发明涉及一种基于黏弹性材料的连梁加固方法，该方法使用的构件及材料包括钢板，黏弹性材料，垫板，连接件。黏弹性材料黏结在的钢板之间，钢板上开有螺栓孔，用连接件将钢板与垫板连接到连梁两侧的剪力墙墙肢上。本发明通过利用黏弹性材料的耗能能力优越以及初始刚度小的特点，在不增加连梁刚度的情况下，提升了连梁的耗能减振能力，从而减小整个结构在地震荷载和风荷载下的响应，克服了现有的采用钢板加固会增大连梁刚度和耗能效果差的缺点，以及FRP加固减振效果差的缺点。本发明适用于未考虑过抗震设计或不满足现行抗震标准的老旧高层等。

技术领域

本发明涉及一种基于黏弹性材料的连梁加固方法，属于结构工程技术领域。

背景技术

钢筋混凝土剪力墙结构因其抗侧刚度大，承载力高，在各类高层结构体系中均占有重要位置。因建筑开门窗洞口等需要，在剪力墙片上开洞后，往往会形成高跨比较大的连梁，作为剪力墙结构抗震设防的第一道防线，在罕遇地震下连梁先于剪力墙墙肢屈服，通过连梁端部形成塑性铰耗散地震能量，而耗能使连梁的刚度和强度降低，对剪力墙墙肢的约束作用减弱甚至失效，结构抗侧刚度大大降低，如果剪力墙在随后的地震作用下发生破坏，则结构整体存在着倒塌的可能性。

随着经济社会的发展，我国有大量未考虑抗震设计或采用过时规范设计的老旧高层等，其连梁性能不满足现行规范的要求，为了满足建筑继续使用或者性能提升的需求，需要对连梁进行加固处理。目前通常用的连梁加固方法有两种：一种是在连梁表面黏贴碳纤维或玻璃纤维复合增强材料(FRP)；另一种是将钢板黏贴或螺栓连接在连梁表面。但是碳纤维或玻璃纤维复合材料在剪力作用下，特别是在地震荷载和风荷载等动力荷载作用下，极易从黏结的混凝土表面剥离，且易导致纤维材料分层，从而使加固失效；黏贴的钢板则容易在沿钢板边缘混凝土上引起导致钢板剥离的正向拉应力，限制钢板连接应力的取得，而螺栓连接的钢板会发生局部屈服和屈曲，限制了其加固效果。另外，钢板加固会增大连梁的刚度，连梁刚度过大时，可能造成剪力墙墙肢过早剪坏，发生不利的脆性破坏。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种基于黏弹性材料的连梁加固方法，克服了现有的采用钢板加固会增大连梁刚度和耗能效果差的缺点，提升了连梁的耗能减振能力，从来减小整个结构的在地震荷载和风荷载下的响应。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种基于黏弹性材料的连梁加固方法，其特征在于它包括如下步骤：

步骤一：制作至少两块第一钢板和一块第二钢板，第一钢板和第二钢板均包括黏结段、削弱段、连接段；

步骤二：将第二钢板设于相邻两块第一钢板之间，相邻的第一钢板和第二钢板的黏结段之间分别设有黏弹性材料层；

步骤三：在黏弹性材料黏结在交错分布的第一钢板和第二钢板之间，黏结成一个整体；

步骤四：将一块第一钢板的外侧与连梁一侧黏结；

步骤五：将垫板插入两块相邻第一钢板之间，两块相邻的第二钢板之间，以及第二钢板与连梁一侧的空隙之间，并通过连接件将第一钢板和第二钢板与连梁两侧的剪力墙墙肢连接；

步骤六：重复步骤一至六做连梁另一侧的加固。

所述的基于黏弹性材料的连梁加固方法，其特征在于：第一钢板与第二钢板的尺寸可以不相同，所有第一钢板与第二钢板沿连梁的轴线方向的总刚度和强度相等。

所述的基于黏弹性材料的连梁加固方法，其特征在于：第一钢板和第二钢板削弱段开有若干槽形孔，连接段开有若干螺栓孔，垫板上设有若干螺栓孔；所述连接件通过螺栓孔将钢板与连梁两侧的剪力墙墙肢相连接。

所述的基于黏弹性材料的连梁加固方法，其特征在于：槽形孔为矩形或者是其两端为弧形或折线形，槽形孔分布在削弱段的两侧和/或中间或沿钢板的宽度均匀分布。