技術領域：

本發明涉及一種基于brb的既有鋼筋混凝土結構加固構造及其加固方法。

背景技術：
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近年來國內外發生的強烈地震，尤其是我國2008年以來經歷的幾次強震中，有大量鋼筋混凝土框架結構(reinforcedconcrete,rc)發生倒塌，究其原因主要是建筑物缺乏足夠的延性和耗能能力。5?12汶川地震以后，我國基于震害經驗對原有《建筑抗震設計規范》(gb50011-2001)進行了修訂。新頒布實施的《建筑抗震設計規范》(gb50011-2010提高了部分地區的抗震設防烈度，調整了設計地震分組，提高了對混凝土框架結構房屋的抗震設計要求，增加了建筑抗震性能化設計原則。按舊規范設計時對罕遇地震下結構的彈塑性變形驗算一般僅針對少數重要結構進行，而大量的一般性結構則主要依靠抗震概念設計和構造措施來保證“大震不倒”的設防目標。上述因素造成現役的大量既有鋼筋混凝土框架結構在未來遭遇罕遇地震作用下存在倒塌的風險，而出于經濟和社會原因又不允許全部推倒重建，因此對其進行抗震加固是必然的選擇，歷次地震的慘痛經驗教訓也昭示了震前抗震加固的重要性和迫切性。

目前，既有建筑的抗震加固技術主要有：增大截面加固法、外包型鋼加固法、粘貼纖維復合材料（frp）加固法、增設剪力墻加固法、基礎隔震加固法等方法。這些加固方法或由于費時費工，或由于對建筑空間的使用與建筑外觀的影響，或因造價高昂，或因過大的增加結構自重而改變了既有建筑的動力性能，或因震后不能更換等原因，都存在一定的局限性。

技術實現要素：
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本發明的目的在于針對以上不足之處，提供一種基于brb的既有鋼筋混泥土結構加固構造及其加固方法，通過在既有鋼筋混凝土結構中安裝屈曲約束支撐的方式對既有鋼筋混凝土結構進行加固，結構設計合理，可顯著提高結構抗側剛度和承載能力。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種基于brb的既有鋼筋混凝土結構加固構造，包括由鋼筋混凝土梁與鋼筋混凝土柱構成的既有鋼筋混凝土結構，所述既有鋼筋混凝土結構從下往上設置有若干加固層，每一所述加固層包括至少一個傾斜設置的屈曲約束支撐（brb），所述屈曲約束支撐的兩端分別經一節點板固聯在既有鋼筋混凝土結構上。

進一步的，所述加固層包括一個傾斜設置的屈曲約束支撐，所述屈曲約束支撐的兩端分別經一節點板固聯在鋼筋混泥土梁和鋼筋混凝土柱的梁柱節點處。

進一步的，所述加固層包括兩個傾斜設置的屈曲約束支撐，兩個所述屈曲約束支撐呈v形或倒v形分布，屈曲約束支撐的兩端分別經一節點板固聯在鋼筋混凝土梁的中部以及鋼筋混凝土梁與鋼筋混凝土柱的梁柱節點處。

進一步的，所述屈曲約束支撐與鋼筋混凝土柱的夾角為35°～55°。

進一步的，所述節點板的一端經鋼連接件后錨固在既有鋼筋混凝土結構上，節點板的另一端與屈曲約束支撐之間經一拼接板相連接。

進一步的，所述屈曲約束支撐與拼接板經高強螺栓連接，所述拼接板與節點板通過高強螺栓連接、焊接或者經鉸接銷軸鉸接。

進一步的，所述后錨固的節點板與屈曲約束支撐的節點連接承載力不小于支撐極限承載力的1.2倍。

進一步的，所述屈曲約束支撐為耗能型屈曲約束支撐。

本發明一種基于brb的既有鋼筋混凝土結構加固構造的加固方法，包含如下步驟：

（1）位置設計：確定既有鋼筋混凝土結構的加固層，在加固層內設計節點板的后錨固位置；

（2）節點板安裝：通過鋼連接件將節點板后錨固在步驟（1）的設計位置，并進行位置檢查；

（3）brb安裝：在屈曲約束支撐的兩端分別用高強螺栓連接一拼接板，再將拼接板與節點板預固定；

（4）brb位置調整與最終固定：對屈曲約束支撐的位置進行調整與校正，位置確定后進行最終固定。

進一步的，所述步驟（2）中進行位置檢查時，節點板的平面位移不得超過節點板最厚板厚的1/3。

與現有技術相比，本發明具有以下效果：本發明通過在既有鋼筋混凝土結構上安裝傾斜設置的屈曲約束支撐進行加固，利用屈曲約束支撐自身良好的抗震性能以及耗能能力，與既有鋼筋混凝土結構連接為一體，兩者協同作用，提高了既有鋼筋混凝土結構的抗側剛度和耗散地震能的能力，從而提高了不滿足現行抗震規范的既有鋼筋混凝土結構的抗震性能；同時本發明施工快速，震后易于更換。

附圖說明：

圖1是本發明實施例的構造示意圖；

圖2是節點板后錨固在梁柱節點處的構造示意圖；

圖3是節點板后錨固在鋼筋混凝土梁上的構造示意圖；

圖4是屈曲約束支撐的布置示意圖一；

圖5是屈曲約束支撐的布置示意圖二；

圖6是屈曲約束支撐的布置示意圖三。

圖中：

1-既有鋼筋混凝土結構；101-鋼筋混凝土梁；102-鋼筋混凝土柱；2-屈曲約束支撐（brb）；3-節點板；4-鋼連接件；5-拼接板；6-高強螺栓。

具體實施方式:

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步詳細的說明。

如圖1-3所示，本發明一種基于brb的既有鋼筋混凝土結構加固構造，包括由鋼筋混凝土梁101與鋼筋混凝土柱102構成的既有鋼筋混凝土結構1，所述既有鋼筋混凝土結構1從下往上設置有若干加固層，每一所述加固層包括至少一個傾斜設置的屈曲約束支撐2（brb），所述屈曲約束支撐2的兩端分別經一節點板3固聯在既有鋼筋混凝土結構1上；利用屈曲約束支撐2與既有鋼筋混凝土結構1連接為一體，兩者協同作用，從而達到加固既有鋼筋混凝土結構的目的，抗震性能良好。

本實施例中，如圖4所示，所述加固層包括一個傾斜設置的屈曲約束支撐2，所述屈曲約束支撐2的兩端分別經一節點板3固聯在鋼筋混泥土梁101和鋼筋混凝土柱102的梁柱節點處；一個傾斜設置的屈曲約束支撐可應用于鋼筋混凝土梁跨度較小的既有鋼筋混凝土結構。

本實施例中，如圖5-6所示，所述加固層包括兩個傾斜設置的屈曲約束支撐2，兩個所述屈曲約束支撐2呈v形或倒v形分布，屈曲約束支撐2的兩端分別經一節點板3固聯在鋼筋混凝土梁101的中部以及鋼筋混凝土梁101與鋼筋混凝土柱102的梁柱節點處；兩個傾斜設置的屈曲約束支撐可應用于鋼筋混凝土梁跨度較大的既有鋼筋混凝土結構。

本實施例中，所述屈曲約束支撐2與鋼筋混凝土柱102的夾角為35°～55°。

布置屈曲約束支撐時要使結構的質量中心與剛度中心重合，以減小地震扭轉效應；還應避免因局部的剛度剛度削弱或突變形成薄弱部位，造成應力集中或塑性變形集中。

本實施例中，所述節點板3的一端經鋼連接件4后錨固在既有鋼筋混凝土結構上，節點板3的另一端與屈曲約束支撐2之間經一拼接板5相連接。

所述鋼連接件4使用膨脹型錨栓，膨脹型錨栓的選擇以及數量嚴格根據混凝土結構后錨固技術規程（jgj145-2013）中的機械錨固技術規程進行選取與錨固。

本實施例中，所述屈曲約束支撐2與拼接板5經高強螺栓6連接，所述拼接板5與節點板3通過高強螺栓6連接、焊接或者經鉸接銷軸鉸接；拼接板5與節點板3通過高強螺栓連接時，適用于支撐屈服力不太大的情況；當支撐屈服力較大時，拼接板5與節點板3采用焊接或者用鉸接銷軸鉸接，以減小節點的連接長度，提高其平面外穩定性；鉸接和焊接的連接構造與螺栓連接相比更為簡單，施工更為方便，具體的連接構造可根據現場施工調節予以選擇。

所述節點板3可通過鋼板現場焊制，也可工廠化預制。

本實施例中，所述后錨固的節點板3與屈曲約束支撐2的節點連接承載力不小于支撐極限承載力的1.2倍。

本實施例中，所述屈曲約束支撐2為普通耗能型屈曲約束支撐，屈曲約束支撐為工程中常用的材料，既可用于新建建筑，又可用于既有建筑的加固。

在實際應用過程中，所述屈曲約束支撐按如下的布置原則對既有鋼筋混凝土結構進行加固：（1）屈曲約束支撐沿既有鋼筋混凝土結構的兩個主軸方向同時布置；（2）屈曲約束支撐布置在由于地震作用產生較大結構內力的位置；（3）屈曲約束支撐布置在地震作用下引起同層間位移較大的樓層；（4）屈曲約束支撐盡量布置在邊跨，以增加結構的抗扭剛度；（5）屈曲約束支撐宜自下向上布置，并優先布置在層間變形較大的位置。

所述節點板3后錨固在既有鋼筋混凝土結構1上時，節點板出現的平面偏移不得超過節點板最厚板后的1/3，超過時，應予以糾偏。

本發明一種基于brb的既有鋼筋混凝土結構加固構造的加固方法，包含如下步驟：

（1）位置設計：確定既有鋼筋混凝土結構的加固層，在加固層內設計節點板的后錨固位置，當鋼筋混凝土梁的跨度較小時，使用一個屈曲約束支撐，即節點板的后錨固位置在鋼筋混泥土梁和鋼筋混凝土柱的梁柱節點處；當鋼筋混凝土梁的跨度較大時，使用兩個屈曲約束支撐，兩個屈曲約束支撐呈v形或倒v形分布，節點板的后錨固位置分別在鋼筋混凝土梁的中部以及鋼筋混凝土梁與鋼筋混凝土柱的梁柱節點處；

（2）節點板安裝：通過鋼連接件將節點板后錨固在步驟（1）的設計位置，并進行位置檢查；

（3）brb安裝：在屈曲約束支撐的兩端分別用高強螺栓連接一拼接板，再將拼接板與節點板預固定；

（4）brb位置調整與最終固定：對屈曲約束支撐的位置進行調整與校正，位置確定后進行最終固定。

本實施例中，所述步驟（2）中進行位置檢查時，節點板的平面位移不得超過節點板最厚板厚的1/3，當超過該偏差時，進行糾偏，矯正后方可進行屈曲約束支撐的安裝。

本實施例中，所述步驟（4）中，對于拼接板與節點板采用焊接的屈曲約束支撐，可通過切割節點板消除位置誤差，實現調整與校正；對于拼接板與節點板采用高強螺栓連接的屈曲約束支撐，可通過調節拼接板消除位置誤差，實現調整與校正；對于拼接板與節點板用鉸接銷軸鉸接的屈曲約束支撐，可通過調節下端節點板來消除誤差，實現調整與校正。

本實施例中，在對屈曲約束支撐進行最終固定時：對于拼接板與節點板焊接型連接，對屈曲約束支撐的位置校正完畢后進行電焊固定，先焊接上端節點，后焊接下端節點；對于拼接板與節點板用高強螺栓連接，先用臨時螺栓固定，經檢查確認符合要求后安裝高強度螺栓，其穿入方向應方便施工，且穿入方向一致；對于拼接板與節點板通過鉸接銷軸鉸接的，對鉸接孔復核后，先安裝上端的鉸接銷軸，再安裝下端的鉸接銷軸。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。