CFRP布加固既有钢筋混凝土结构技术研究及应用分析.pdfVIP

结构工程福建材2025年

CFRP布加固既有钢筋混凝土结构技术研究

及应用分析

张伟鑫

（福建省建筑科学研究院有限责任公司，福建福州350108）

摘要基于福州市某5层工业厂房加固需求，首先对比分析了既有钢筋混凝土结构常用加固方法及其加固机理

和优缺点，其次考虑现场施工条件、施工周期及施工成本等因素，确定了工业厂房框架柱、框架梁加固方案，最后采用

ANSYS有限元软件对CFRP布加固既有钢筋混凝土结构效果进行了分析。结果表明，采用CFRP布加固后，结构的自

采用CFRP布加固既有钢筋混凝土结构有助于增大结构阻尼,增强结构抗侧刚度及抗弯承载力，提高了结构的安全性

和稳定性。

关键词CFRP布；钢筋混凝土结构；抗侧刚度；抗弯承载力；安全性

0引言桥梁刚度增大、残余变形减小。沿着上述思路，以福

钢筋混凝土结构是我国既有建筑中最常用的结构州市某5层工业厂房为研究对象，在分析确定工业厂房

形式之一，在荷载和外部自然环境长期作用下，部分钢加固方案的基础上，通过ANSYS有限元软件验证CFRP

筋混凝土结构会出现混凝土开裂、钢筋锈蚀、承载力下布的加固效果。

降等性能退化问题，严重威胁到结构的安全性和耐久1工程概况

性,因此有必要对性能退化的既有钢筋混凝土结构进福州市某5层工业厂房主体结构为钢筋混凝

行修复加固l-3]。碳纤维增强复合材料（CarbonFibre土框架结构，柱截面尺寸分别为450mm×500mm和

ReinforcedPolymers，简称CFRP）具有轻质、高强、耐腐500mm×500mm，梁截面尺寸为300mm×600mm和

蚀等特点，采用CFRP加固既有混凝土结构能够克服传400mm×1200mm，建筑总高度为20.4m，底层层高4.8m，

统粘钢加固方法中存在的用钢量大、抗腐蚀性差及环2~5层层高3.9m，总建筑面积约3831m²。由于产业车间

境要求高等缺陷(4-5],同时能够克服增大截面加固法中

升级，根据结构鉴定计算，该建筑部分梁、柱承载力无

存在施工周期长、结构自重大等问题[6-7]。陈征锋基法满足要求，需进行加固改造，改造后设计使用年限40

于ABAQUS有限元软件对CFRP加固钢筋混凝土框架年。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010)I

结构的抗震性能进行了分析,结果表明,地震作用下及《建筑抗震鉴定标准》（GB50023—2009）12),该地区

采用CFRP加固后的钢筋混凝土框架结构滞回曲线饱抗震设防烈度7度（0.10g）,建筑抗震设防类别为丙类，

满，降低了结构的损伤程度。刘浪等9探究了CFRP加现有建筑结构抗震构造满足B类要求。

固对钢筋混凝土梁抗弯性能的影响,结果表明,采用2力

加固方案确定

CFRP加固能够增大钢筋混凝土梁的刚度和承载力，降2.1力

加固方案对比

低荷载变形。许国文等[0研究表明,采用CFRP加固受

目前，常用于加固既有钢筋混凝土结构的方法及

损桥梁后的受力性能能够满足规范要求，且加固后的

加固机理、适用范围与优缺点如表1所示。

2.2加固方案设计

综合考虑施工成本、施工周期及施工便捷性，建

设单位根据设计方案决定采用粘贴CFRP布进行加固，