鋼筋混凝土框架節(jié)點(diǎn)抗震加固的研究進(jìn)展

張波（陜西理工學(xué)院土木工程與建筑學(xué)院，漢中 723001）

鋼筋混凝土框架節(jié)點(diǎn)抗震加固的研究進(jìn)展

張波
（陜西理工學(xué)院土木工程與建筑學(xué)院，漢中 723001）

張波，2016.鋼筋混凝土框架節(jié)點(diǎn)抗震加固研究進(jìn)展.震災(zāi)防御技術(shù)，11（2）：306—313.doi：10.11899/zzfy20160213

框架節(jié)點(diǎn)是框架結(jié)構(gòu)中重要組成部分，也是框架結(jié)構(gòu)抗震的薄弱環(huán)節(jié)。本文簡(jiǎn)要闡述了混凝土框架節(jié)點(diǎn)加固的重要意義，詳細(xì)介紹了加大截面、粘鋼、外包鋼及粘貼FRP等方法加固框架節(jié)點(diǎn)抗震性能方面的研究進(jìn)展，期望為鋼筋混凝土框架節(jié)點(diǎn)的實(shí)際加固改造提供應(yīng)用參考。

框架節(jié)點(diǎn)加固技術(shù)抗震性能

引言

歷次震害表明，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)部分是抗震的薄弱環(huán)節(jié)，地震發(fā)生時(shí)框架節(jié)點(diǎn)易產(chǎn)生不同程度的破壞。其中最主要的破壞形式是：節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切破壞和核心區(qū)梁端縱筋粘結(jié)滑移破壞（張華東，2013）。因此對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行抗震加固具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文主要總結(jié)了加大截面、粘鋼、外包鋼和粘貼FRP等方法加固框架節(jié)點(diǎn)在抗震性能方面的研究進(jìn)展。

1　加大截面加固法

加大截面加固法是采用增大混凝土構(gòu)件的截面面積和配筋，達(dá)到提高構(gòu)件的承載能力和剛度、降低柱子長(zhǎng)細(xì)比等目的的方法，適用于鋼筋混凝土受彎和受壓構(gòu)件的加固。節(jié)點(diǎn)的加大截面法主要有加大柱截面、加大梁截面、同時(shí)加大梁柱截面及八角形加大節(jié)點(diǎn)截面等形式。加大截面法雖然具有受力合理、效果顯著、費(fèi)用低、可避免在梁上鉆孔等優(yōu)點(diǎn)，但其也具有使得建筑使用空間減少、濕作業(yè)量大、養(yǎng)護(hù)周期長(zhǎng)、施工難度大等缺點(diǎn)。

金國(guó)芳等（2000）通過(guò)加大柱截面法加固+型框架平面節(jié)點(diǎn)的抗震性能試驗(yàn)研究，其中加固試件3個(gè)，未加固對(duì)比試件1個(gè)。結(jié)果表明，加固后節(jié)點(diǎn)的極限荷載、剛度、耗能能力和延性均得到提高，證實(shí)加大柱截面法加固框架節(jié)點(diǎn)是一種有效地抗震加固方法。

王玉鐲等（2004a；2004b）進(jìn)行了增大截面法加固節(jié)點(diǎn)的低周反復(fù)荷載試驗(yàn)，試件共有3個(gè)，其中1個(gè)為未加固對(duì)比試件，其余2個(gè)為不同加固形式的試件。試驗(yàn)結(jié)果表明，增大節(jié)點(diǎn)截面法加固用于增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)抗震能力是一種非常有效的加固方法，箍筋間距、加固長(zhǎng)度和加固厚度的不同對(duì)加固效果都有一定的影響。并針對(duì)一個(gè)實(shí)際加固工程提出了節(jié)點(diǎn)受剪承載力計(jì)算公式，能滿足工程設(shè)計(jì)的要求。

余瓊等（2005）進(jìn)行了3個(gè)加大柱截面法加固框架節(jié)點(diǎn)和1個(gè)未加固對(duì)比框架節(jié)點(diǎn)的低周反復(fù)荷載作用試驗(yàn)研究，其中1個(gè)對(duì)比試件為JHY，加固試件JH1和JH2新加核心區(qū)里不配箍筋，加固試件JH3新加核心區(qū)配2φ6箍筋。試驗(yàn)結(jié)果表明加固試件各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)均有提高，其中JH3初裂值提高程度和平均極限荷載提高程度最大，達(dá)到124%和39%，并提出原核心區(qū)開(kāi)裂荷載和加固節(jié)點(diǎn)抗剪承載力的計(jì)算公式。余瓊等（2003）還進(jìn)行了柱加大截面和粘鋼加固兩組共8個(gè)試件的低周反復(fù)荷載試驗(yàn)，試驗(yàn)表明兩種加固方法極限承載力提高程度相近，柱加大截面法加固節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的初裂值和剛度相比粘鋼法加固提高較多，粘鋼法加固試件的延性及耗能能力相比柱加大截面法加固試件提高要多。

胡克旭等（2010a）釆用水泥基高粘結(jié)、低收縮、自密實(shí)的新型加固用混凝土材料，通過(guò)層內(nèi)泵送灌注技術(shù)，克服傳統(tǒng)加大截面法的不足，實(shí)現(xiàn)混凝土框架節(jié)點(diǎn)快捷有效的加固，并通過(guò)ANSYS數(shù)值模擬驗(yàn)證了其有效性。此外，胡克旭等（2010b）通過(guò)5個(gè)試件的低周反復(fù)試驗(yàn)（其中1個(gè)為對(duì)比試件），模擬地震作用對(duì)框架節(jié)點(diǎn)的損壞，采用新型加固材料對(duì)框架節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加大截面法加固，結(jié)果表明節(jié)點(diǎn)的抗裂度、抗剪強(qiáng)度、剛度和變形能力可得到顯著提高。并在試驗(yàn)基礎(chǔ)上，提出了計(jì)算加固后節(jié)點(diǎn)抗剪承載力的公式，其綜合考慮了加固部分對(duì)原節(jié)點(diǎn)抗剪強(qiáng)度的提高、加固部分參與工作程度和節(jié)點(diǎn)損傷影響三個(gè)系數(shù)。

加大截面加固法因其能提高節(jié)點(diǎn)承載能力、改善節(jié)點(diǎn)破壞形態(tài)、提高耗能性能而備受關(guān)注（Tsonos，1999；2002）。然而其增加構(gòu)件截面使得建筑使用空間減少、施工工序復(fù)雜，同時(shí)增大了勞動(dòng)強(qiáng)度。Karayannis等（2008）采用新材料加大截面法對(duì)10個(gè)型混凝土預(yù)損節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了加固，并對(duì)加固后構(gòu)件進(jìn)行了抗震性能試驗(yàn)研究。這種新材料對(duì)混凝土節(jié)點(diǎn)周圍柱體、梁端及節(jié)點(diǎn)核心區(qū)局部包裹加固，而不是整個(gè)柱體，極大節(jié)省空間。結(jié)果表明，這種新材料加大截面技術(shù)使得加固后的框架節(jié)點(diǎn)抗震性能明顯提高，脆性破壞形態(tài)得到改善，極限承載力和耗能性能提高。

Shannag等（2005）進(jìn)行了采用HPFRC結(jié)合傳統(tǒng)增大截面法加固框架節(jié)點(diǎn)的抗震性能試驗(yàn)，共制作了10個(gè)1/3比例的節(jié)點(diǎn)試件，其中6個(gè)為加固試件。加固時(shí)采用HPFRC對(duì)柱體、節(jié)點(diǎn)核心區(qū)及梁端向外延伸100mm的范圍內(nèi)加固層厚度25mm的截面加大。結(jié)果表明，HPFRC加固后的框架節(jié)點(diǎn)脆性破壞形式改善，抗震性能提高。

加大截面法增大了節(jié)點(diǎn)核心區(qū)抗剪面積，新加混凝土對(duì)原節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土也起到了約束的作用，使得原核心區(qū)混凝土強(qiáng)度提高，新加混凝土參與斜壓桿作用并使得斜壓桿作用增強(qiáng)，從而提高了節(jié)點(diǎn)的抗剪強(qiáng)度和剛度，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的剪切變形減少。值得注意的是，對(duì)于外部新增加混凝土，軸向壓力的施加對(duì)節(jié)點(diǎn)抗剪幫助很小甚至無(wú)幫助，采用加大截面法計(jì)算加固后節(jié)點(diǎn)的抗剪承載力時(shí)，軸向壓力對(duì)新加混凝土部分抗剪承載力的有利作用建議不考慮。

2　粘鋼加固法

粘鋼加固法（或粘鋼法）是指在混凝土構(gòu)件表面用膠粘劑粘結(jié)鋼板并用膨脹螺栓錨固來(lái)加固節(jié)點(diǎn)。與其他的加固方法比較，其具有施工快速，簡(jiǎn)潔輕巧，靈活多樣，幾乎不改變構(gòu)件外形等優(yōu)點(diǎn)。

馬樂(lè)為等（1996；1999；2001）、劉瑛等（1997；1999）進(jìn)行了系列粘鋼法加固框架中節(jié)點(diǎn)的低周反復(fù)加載試驗(yàn)，并對(duì)加固后節(jié)點(diǎn)的抗震性能進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，結(jié)果表明粘鋼加固方法可靠可行，對(duì)提高節(jié)點(diǎn)的延性和耗能能力都具有良好的效果，并提出了粘鋼加固節(jié)點(diǎn)的極限承載力和位移的計(jì)算公式。

劉艷軍等（2003）在梁柱節(jié)點(diǎn)受力桁架機(jī)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)不同粘鋼加固方式，在現(xiàn)行規(guī)范節(jié)點(diǎn)水平抗剪承載力公式的基礎(chǔ)上給出了粘鋼加固節(jié)點(diǎn)水平抗剪承載力公式，并通過(guò)驗(yàn)證表明所得結(jié)果相對(duì)較安全。

樊述權(quán)等（2007）對(duì)6個(gè)足尺寸的框架中節(jié)點(diǎn)進(jìn)行低周反復(fù)加載試驗(yàn)，其中2個(gè)為對(duì)比件，2個(gè)用粘鋼加固，2個(gè)用碳纖維加固。試驗(yàn)結(jié)果表明，碳纖維布加固能有效改善中節(jié)點(diǎn)延性及抗震性能，粘鋼加固能明顯約束框架中節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土從而提高中節(jié)點(diǎn)抗剪承載力。

蔡建等（2001）對(duì)8個(gè)用TN膠粘鋼加固和2個(gè)對(duì)比件的軸心受壓鋼筋混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)分析表明，角鋼貫通節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)加固形式加固效果最優(yōu)，當(dāng)有部分角鋼被截?cái)鄷r(shí)，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土受力不均勾，存在薄弱環(huán)節(jié)，此類節(jié)點(diǎn)的極限承載力比角鋼不截?cái)嗟墓?jié)點(diǎn)形式低。

Yen等（2010）制作了13根鋼板粘貼在梁側(cè)面來(lái)加固核心區(qū)的鋼筋混凝土十字型梁柱節(jié)點(diǎn)。通過(guò)低周反復(fù)加載試驗(yàn)研究表明，將鋼板用環(huán)氧樹(shù)脂粘貼后再用螺栓或鋼箍錨固則可以顯著地提高節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度、剛度和耗能能力。

在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)通過(guò)粘鋼進(jìn)行加固，對(duì)核心區(qū)混凝土有較強(qiáng)的約束作用，對(duì)核心區(qū)混凝土初裂荷載有提高，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切變形得到減小。當(dāng)混凝土開(kāi)裂后，鋼板和箍筋能共同抵抗主拉應(yīng)力，使得箍筋屈服和裂縫產(chǎn)生發(fā)展得到有效延緩，達(dá)到提高抗剪承載力的目的。

3　外包鋼加固法

外包鋼加固法通常是指以型鋼（角鋼或槽鋼等）外包鋼筋混凝土構(gòu)件的四角或兩角，并通過(guò)橫向綴板或綴條將外包型鋼連成整體形成一個(gè)鋼構(gòu)架，與被包裹構(gòu)件緊密相連，使得鋼構(gòu)架與原混凝土構(gòu)件共同受力，從而構(gòu)件的承載力和延性得到提高。此法優(yōu)點(diǎn)在于施工簡(jiǎn)單，工期短，構(gòu)件截面尺寸增加不多，對(duì)人民生產(chǎn)、生活影響相對(duì)較?。蝗欢饴朵摌?gòu)件的防火防腐性能差是其最主要的缺點(diǎn)。

白宇飛等（1999）、劉暢等（1998）進(jìn)行了4個(gè)外包鋼+型節(jié)點(diǎn)的抗剪試驗(yàn)，并分析了外包鋼加固節(jié)點(diǎn)的抗剪機(jī)理。分析表明，角鋼銷栓作用、核心區(qū)混凝土及節(jié)點(diǎn)核心區(qū)設(shè)置的水平箍筋是試件抗剪承載能力的三個(gè)主要組成部分，并給出了考慮各主要抗剪因素的外包鋼加固框架節(jié)點(diǎn)抗剪承載力公式。

陸洲導(dǎo)等（2010）考慮正交梁的影響，設(shè)計(jì)制作了4個(gè)三維鋼筋混凝土框架節(jié)點(diǎn)，先對(duì)框架節(jié)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)震損，然后裂縫修補(bǔ)后通過(guò)外包鋼套法加固進(jìn)行低周反復(fù)破壞試驗(yàn)，研究結(jié)果表明，外包鋼套法可以顯著提高節(jié)點(diǎn)剛度、延性等抗震性能，通過(guò)外包鋼套加固后，預(yù)震損節(jié)點(diǎn)的承載力和抗震性能恢復(fù)并超過(guò)了預(yù)震損前節(jié)點(diǎn)的承載力和抗震性能。

徐福泉等（2007）進(jìn)行了預(yù)應(yīng)力包鋼法加固梁柱+型節(jié)點(diǎn)在低周反復(fù)荷載作用下的試驗(yàn)研究，其中1個(gè)為對(duì)比試件，4個(gè)為加固試件，具體加固方法是在混凝土構(gòu)件四周用型鋼包裹，采用高強(qiáng)螺栓施加雙向水平預(yù)應(yīng)力。試驗(yàn)結(jié)果表明，體外預(yù)應(yīng)力螺栓箍起到箍筋的作用，有效地提高了節(jié)點(diǎn)的受力性能，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果提出了預(yù)應(yīng)力包鋼法加固節(jié)點(diǎn)受剪承載力實(shí)用計(jì)算方法。

余江滔等（2010）對(duì)8個(gè)梁柱板節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了預(yù)震損和反復(fù)荷載實(shí)驗(yàn)，其中1個(gè)為對(duì)比件，4個(gè)用BFRP加固，3個(gè)用外包鋼套法加固。結(jié)果表明，BFRP加固和外包鋼套加固都能夠顯著提高節(jié)點(diǎn)的受力性能和延性，包鋼套加固能更顯著地提高節(jié)點(diǎn)極限承載力和極限位移，極限承載力和極限位移大約提高了40%和70%。

采用外包鋼加固法加固時(shí)，剛性角鋼使得節(jié)點(diǎn)具有較好的完整性和較大的剛度，角鋼在核心區(qū)出現(xiàn)剪切位移后發(fā)揮其銷栓作用，箍筋和角鋼通過(guò)銷栓作用阻止受拉裂縫上混凝土塊的剪切滑移，角鋼積極參與抗剪，承擔(dān)部分水平剪力，從而使得節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的承載能力得到提高，核心區(qū)裂縫的進(jìn)一步開(kāi)展得到延緩。另外，鋼材是一種吸收耗散地震能力較強(qiáng)的彈塑性材料，因此，外包鋼法加固節(jié)點(diǎn)有著優(yōu)良的抗震性能。此法適用于需要大幅度提高截面承載力和抗震能力的鋼筋混凝土構(gòu)件。

4　粘貼FRP加固法

粘貼FRP（Fiber Reinforced Plastic）加固法是指采用高性能膠粘劑將FRP材料粘貼在混凝土構(gòu)件表面，以提高構(gòu)件承載能力的加固方法。此法具有占據(jù)使用空間少、施工簡(jiǎn)單方便、可操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，F(xiàn)RP材料輕質(zhì)高強(qiáng)、可彎折粘貼、且抗疲勞、耐腐蝕性能好。缺點(diǎn)在于FRP材料耐火性能差，受環(huán)境溫度、濕度控制較嚴(yán)，因此此法的應(yīng)用范圍受到了一定的限制。

余瓊等（2004）通過(guò)對(duì)碳纖維加固受損框架節(jié)點(diǎn)與未受損框架節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)研究，經(jīng)過(guò)比較分析發(fā)現(xiàn)，兩者對(duì)節(jié)點(diǎn)的極限承載力、延性提高影響小，受損使加固試件前期剛度比未受損試件降低，減小了碳纖維加固對(duì)耗能能力的提高作用，削弱碳纖維加固對(duì)強(qiáng)度退化及剛度退化的改善作用。商興艷等（2013）針對(duì)內(nèi)框架節(jié)點(diǎn)纖維增強(qiáng)材料難以穿越樓板或節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的不足，提出將FRP彎成L型外粘在框架梁、柱表面來(lái)增強(qiáng)震損鋼筋混凝土框架節(jié)點(diǎn)的抗震性能，并制做了CFRP和BFRP兩組10個(gè)試件，試驗(yàn)結(jié)果表明，加固后震損試件的承載力得到恢復(fù)甚至提高，節(jié)點(diǎn)延性得到明顯改善。

余瓊等（2007）進(jìn)行了加大柱截面和碳纖維加固兩組共9個(gè)試件的低周反復(fù)荷載試驗(yàn)，通過(guò)試驗(yàn)表明，兩種加固方法也都能改變節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的脆性破壞特征，抗震性能得到提高，而且加大柱截面法提高了核心區(qū)混凝土初裂值，加大柱截面法對(duì)節(jié)點(diǎn)剛度和耗能能力的提高優(yōu)于碳纖維加固。加大柱截面加固試件延性變化與核心區(qū)是否配有箍筋密切相關(guān)，但碳纖維加固試件的延性有穩(wěn)定提高。并在設(shè)計(jì)方法中指出計(jì)算抗剪承載力時(shí)，碳纖維加固需適當(dāng)考慮軸向力有利作用，而加大柱截面法可不考慮。

歐陽(yáng)利軍等（2009）采用BFRP對(duì)5個(gè)不同損傷程度的框架節(jié)點(diǎn)加固，并進(jìn)行了低周反復(fù)試驗(yàn)。在節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果研究和加固節(jié)點(diǎn)受力機(jī)理分析的基礎(chǔ)上，提出了構(gòu)件修復(fù)后混凝土強(qiáng)度折減系數(shù)γ的概念，并提出了修復(fù)后混凝土強(qiáng)度折減系數(shù)的計(jì)算公式，根據(jù)規(guī)范建立了BFRP加固混凝土框架節(jié)點(diǎn)考慮構(gòu)件初始損傷的抗剪承載力計(jì)算公式。

因粘貼FRP加固具有占據(jù)使用空間少、施工簡(jiǎn)便、操作性強(qiáng)、可曲面或轉(zhuǎn)折粘貼等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)外研究較多。Le-Trung等（2010）、Lee等（2010）采用CFRP，El-Amoury等（2002）、Ghobarah等（2001）采用GFRP，Parvin等（2000）、Granata等（2001）采用AFRP，加固框架節(jié)點(diǎn)試件并進(jìn)行了抗震性能試驗(yàn)研究，試驗(yàn)表明FRP加固可以改善節(jié)點(diǎn)抗震性能，提高節(jié)點(diǎn)的延性，改變節(jié)點(diǎn)核心區(qū)脆性破壞的形式。

FRP法加固時(shí)，一般在梁底、柱端及節(jié)點(diǎn)核心區(qū)粘貼。加固節(jié)點(diǎn)承載力的提高主要來(lái)源于兩方面：粘貼在梁、柱端可發(fā)揮抗彎作用，承擔(dān)部分彎矩，縱筋應(yīng)力得到降低，使得傳入節(jié)點(diǎn)剪力減小，節(jié)點(diǎn)抗剪承載能力得到間接提高；節(jié)點(diǎn)核心區(qū)粘貼FRP起到箍筋約束的直接作用，使得核心區(qū)混凝土得到約束并且強(qiáng)度提高，其受力機(jī)理為斜壓桿和剪摩機(jī)理疊加，節(jié)點(diǎn)的抗剪承載力提高。但由于外包FRP是柔性材料，節(jié)點(diǎn)開(kāi)裂之前對(duì)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)約束相對(duì)較弱，對(duì)核心區(qū)開(kāi)裂荷載提高不明顯。

通過(guò)對(duì)以上四種加固方法的探討，其對(duì)節(jié)點(diǎn)脆性破壞的性質(zhì)都有所改善，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的開(kāi)裂荷載、極限強(qiáng)度、延性、剛度和耗能能力都有所提高。相比之下，加大柱截面法加固節(jié)點(diǎn)對(duì)開(kāi)裂荷載提高程度最為顯著，而FRP加固法對(duì)開(kāi)裂荷載提高程度不明顯；外包鋼加固法和粘鋼法對(duì)節(jié)點(diǎn)抗剪承載力提高程度較多，F(xiàn)RP加固法對(duì)節(jié)點(diǎn)抗剪承載力提高程度相比較少；外包鋼法、粘鋼法加固節(jié)點(diǎn)對(duì)延性提高最為顯著，加大柱截面法加固節(jié)點(diǎn)對(duì)延性提高較?。患哟笾孛娣庸坦?jié)點(diǎn)對(duì)剛度提高最多，合理的粘鋼形式對(duì)剛度提高也較為顯著；粘鋼法、外包鋼法及加大柱截面法加固節(jié)點(diǎn)對(duì)耗能能力的提高程度優(yōu)于FRP加固法，但FRP材料可隨意彎曲，施工方便且施工質(zhì)量易保證，其他方法與其相比就顯得比較遜色。

5　其它加固法

除此之外，國(guó)內(nèi)外一些專家學(xué)者也提出了一些新的節(jié)點(diǎn)加固方法，并開(kāi)展了一系列試驗(yàn)、理論研究。

曹忠民等（2006）進(jìn)行了高強(qiáng)鋼絞線網(wǎng)-聚合物砂漿加固框架節(jié)點(diǎn)的擬靜力加載試驗(yàn)研究（其中4個(gè)為加固件，1個(gè)為對(duì)比件）。研究表明，此種加固方法加固后節(jié)點(diǎn)的抗震性能明顯改善，并提出了高強(qiáng)鋼絞線網(wǎng)-聚合物砂漿加固鋼筋混凝土框架節(jié)點(diǎn)受剪承載力的計(jì)算方法。之后其又對(duì)高強(qiáng)鋼絞線網(wǎng)-聚合物砂漿加固帶有直交梁和樓板的空間框架節(jié)點(diǎn)試件進(jìn)行了擬靜力加載試驗(yàn)（其中2個(gè)為加固件，1個(gè)為對(duì)比件）。試驗(yàn)結(jié)果表明，節(jié)點(diǎn)的延性系數(shù)達(dá)到4以上，極限受剪承載力提高22%左右（曹忠民等，2007）。

王步等（2006）對(duì)2個(gè)混凝土框架節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了低周反復(fù)加載試驗(yàn)，其中1個(gè)為對(duì)比節(jié)點(diǎn)，1個(gè)用碳纖維布-角鋼組合加固。試驗(yàn)分析表明碳纖維布-角鋼組合加固法結(jié)合了碳纖維布加固法和粘鋼加固法二者的優(yōu)點(diǎn)，能夠有效改善節(jié)點(diǎn)的抗震性能，剛度、強(qiáng)度退化滯后，耗能效率提高，節(jié)點(diǎn)破壞模式得到改善，節(jié)點(diǎn)承載力提高了54.5%。

黃群賢等（2013）利用鋼絲繩易彎折、高強(qiáng)度、耐腐蝕等優(yōu)良性能，利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)環(huán)繞鋼筋混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的鋼絲繩雙向張拉施加預(yù)應(yīng)力，達(dá)到對(duì)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)橫向約束，提高其抗剪強(qiáng)度和變形能力的目的。該技術(shù)可以繩穿越框架梁，因此具有適用于空間節(jié)點(diǎn)加固的特點(diǎn)。同時(shí)進(jìn)行了閉合預(yù)應(yīng)力鋼絲繩加固節(jié)點(diǎn)的抗震性能試驗(yàn)研究（其中7個(gè)為加固件，2個(gè)為對(duì)比件），加固試件破壞形態(tài)由節(jié)點(diǎn)剪切破壞轉(zhuǎn)變?yōu)榱憾藦澢茐?，通過(guò)試驗(yàn)表明加載后期加固試件滯回曲線的捏攏現(xiàn)象得到改善，加固試件承載能力、延性和耗能能力增強(qiáng)。最后提出了預(yù)應(yīng)力鋼絲繩加固節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化計(jì)算公式（黃群賢等，2015；崔俊，2013）。

陶立興等（2013）采用加大截面法加固梁端，其新增鋼筋通常采用植筋工藝。進(jìn)行了5個(gè)試件在往復(fù)荷載作用下抗震性能試驗(yàn)研究，其中1個(gè)試件為對(duì)比試件，其他試件為增大截面法加固構(gòu)件，加固試件中1個(gè)為新增鋼筋貫穿節(jié)點(diǎn)區(qū)且無(wú)粘結(jié)，3個(gè)試件采用以不同錨固深度及錨固角度化學(xué)植筋。研究結(jié)果表明梁端采用植筋加固后，節(jié)點(diǎn)延性較好，梁端位移延性比均大于4，并通過(guò)研究比較得出錨入角度為15°、錨固長(zhǎng)度為20d植筋時(shí)抗震性能最優(yōu)。

6　結(jié)語(yǔ)

框架節(jié)點(diǎn)是框架結(jié)構(gòu)的重要組成部分，但由于是比較薄弱的部位，其破壞會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞。因此，對(duì)此類抗剪不足、抗震性能較差的框架節(jié)點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)具有重要的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)效益。本文詳細(xì)綜述了加大截面、粘鋼、外包鋼、粘貼FRP等方法加固框架節(jié)點(diǎn)抗震性能方面的研究進(jìn)展，以下幾個(gè)方面將是今后關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題：

（1）實(shí)際工程中的框架節(jié)點(diǎn)都是具有直交梁和樓板的空間節(jié)點(diǎn)，然而上述試驗(yàn)大多是采用平面節(jié)點(diǎn)進(jìn)行的，與實(shí)際工程框架節(jié)點(diǎn)是不相符的，而現(xiàn)有加固方法對(duì)此類空間節(jié)點(diǎn)的加固實(shí)施難度較大，因此如何對(duì)此類空間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有效加固還需進(jìn)一步深入探討。

（2）加固材料的應(yīng)力、應(yīng)變滯后于原混凝土，屬于二次受力，因此節(jié)點(diǎn)區(qū)加固部分和原混凝土部分兩者各自承擔(dān)的剪力如何分配的定量結(jié)論，應(yīng)做進(jìn)一步的試驗(yàn)和理論研究。

（3）上述多數(shù)加固方法在原構(gòu)件增加持續(xù)新的荷載條件下，加固材料才開(kāi)始發(fā)揮其約束作用，屬被動(dòng)加固。繼續(xù)增大荷載直至破壞時(shí)，加固材料仍有可能處于較低應(yīng)力水平，不能充分發(fā)揮加固材料的約束作用，因此還應(yīng)不斷改進(jìn)現(xiàn)有加固方法，克服應(yīng)力、應(yīng)變滯后問(wèn)題，以便達(dá)到更好的加固效果。

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Review of Research Progress in Seismic Strengthening of Reinforced Concrete Frame Nodes

Zhang Bo
（School of Civil Engineering and Architecture，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723001，China）

The Framenode is an important part in frame structure，and it is the weak part in the aseismic design of frame structure.In this paper we present the application of strengthening frame nodes，and review the progress of the earthquake performace of the frame Nodes reinforced by enlarging section，bonding steel plate，wrapping steel plate，and bonding FRP.It is helpful to provide the reference for the frame Nodes reinforcement in situ in China.

Frame Nodes；Reinforcement technique；Earthquake performance

2015-06-15

張波，男，生于1976年。博士研究生。主要從事工程結(jié)構(gòu)抗震與加固研究。E-mail:zb97534@126.com