Page 252 - 《振动工程学报》2025年第8期

1892 振 动 工 程 学 报 第 38 卷

图 4 翼墙对既有梁作用力及其加固边节点机理 ［11］ 图 5 试验装置
Fig. 4 Forces exerted by wing walls on existing beam and Fig. 5 Test setup
strengthening mechanism for edge joint ［11］

加固后结构在梁达到最大承载力时，对应的柱
端弯矩可通过节点中心处的力矩平衡求得。翼墙作
用力 C、T 及其作用点至节点中心的距离 l C 、l T 可通
过对翼墙与既有柱形成的 T 形截面在柱端弯矩作用
下的截面分析计算求得。
针对初步确定的翼墙参数，利用式（6）计算出加
固后框架 FW 边节点的承载力 M ju，r 为 82.6 kN∙m，大
于梁承载力 M bu，r，j （60.8 kN∙m），满足加固需求。加
图 6 加载制度
固试件采用前述初步确定的翼墙尺寸对边节点和中 Fig. 6 Loading system
节点进行加固。两试件使用的混凝土和钢筋的力学
性能分别如表 1 和 2 所示。 2. 2 测量方案

表 1 混凝土力学性能 测量柱主筋的各层柱顶、柱脚位置，梁纵筋的梁
Tab. 1 Mechanical properties of concrete
端、翼墙端部（加固止端）位置，梁侧锚筋的应变，一
使用 设计 抗压强度/ 抗拉强度/ 弹性模量/ 层梁‑柱节点区剪切变形，柱顶、柱脚和梁的危险截
部位 强度 MPa MPa （×10 MPa)
4
面处的转角。一层右节点区采用 VIC‑3D 非接触式
既有结构 C40 57.90 2.93 3.57
应变观测系统测定节点区混凝土应变。
翼墙 C40 53.80 3.21 3.51
表 2 钢筋力学性能 3 试验结果与分析
Tab. 2 Mechanical properties of reinforcement

直径/mm 规格 屈服强度/MPa 抗拉强度/MPa 3. 1 试验现象和滞回曲线
6 HPB300 454.0 622.6
图 7 为两试件最大承载力时的局部损伤情况。
8 HRB400 464.8 684.6
试件 F（未加固）和试件 FW（加固）的滞回曲线、骨
10 HRB400 417.3 541.3
12 HRB400 479.0 623.0 架曲线和最终破坏情况如图 8 和 9 所示，破坏过程
如下：
（1） 试件 F
2 试验方案 加载至位移角 R=0.25% 时，首先在一层中节

点区域出现斜向裂缝，然后在梁端出现初始弯曲裂
2. 1 试验装置和加载制度
缝。加载至 R=0.75% 时，中节点区斜裂缝增大增
宽，一层左节点出现斜裂缝，梁端弯曲裂缝不断增
试验装置如图 5 所示，在试件顶梁处采用 MTS
液压伺服作动器施加拟静力往复荷载，并使用千斤 加。R=1.0% 时，节点区新增多条斜裂缝，并且原
顶对各柱施加恒定轴向力，中柱轴压比为 0.1，边柱 有裂缝宽度增大。加载至 R=1.5% 时，中节点新增
轴压比为 0.05。加载全程采用图 6 所示位移控制， 多条斜向裂缝。加载至 R=2% 时，节点斜裂缝继续
位移角定义为作动器伸缩长度与其距地梁顶端高度 增大延伸，缝宽为 0.8 mm，梁端弯曲裂缝不断增宽，
的比值，当承载力下降至 85% 以下或试件接近倒塌 二层中柱柱顶出现压溃现象，并伴随少量混凝土剥
时停止加载。 落，从滞回曲线可以看出，此时刚度下降明显。R=