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结构设计与施工失误、建筑物使用功能变更和增层、老旧建筑设防标准过低、抗震规范条款变动等原因,导致许多既有建筑承载能力或抗震性能不足,就必须对结构进行加固。而加固结构属于二次受力结构,加固前试件已处于受力状态,后加部分只有在继续增加荷载后才逐渐受力,应力水平滞后于原有部分,且后加部分的应力水平取决于二次荷载的大小。因此,减少后加部分应力滞后,使后加部分和原结构有效协同工作是加固工作中需解决的重要问题,这一问题在高轴压比柱显得更加突出。本文从高轴压比柱受力特点及延性影响因素出发,从概念加固的角度提出双向预应力加固法,可以使上述问题得到较好解决,它可以实现卸载和加固同步进行,部分或全部消除二次受力所引起的应变滞后现象,在提高承载能力的同时改善构件的延性。
本文对有限元建模方法进行了简要的阐述,采用有限元软件midas对加固过程进行了较详细的有限元建模,如模型的选取、单元划分、荷载工况设计、材料特性和边界条件。分别对构件加固前后的竖向承载能力和构件延性进行计算,并对计算结果进行分析,结果表明:双向预应力法加固轴心受力构件,对构件起到明显的卸载加固作用,其承载力的提高效果明显;加固后滞回环饱满度较加固前好,加固后构件的塑性变形能力和滞回耗能性能有所改善,对构件的延性起到一定改善作用,提高了构件抗震性能。文章结合现行加固规范,较完整的阐述了加固施工要点及一些改进,为预应力的施工控制和预应力损失的减少提供了参考依据。