钢筋混凝土加固验证研究
本文概述钢筋混凝土加固模块的验证工作及其结果。公式已与独立实现和手算结果进行比较，其影响则通过示例钢筋混凝土建筑（框架、带剪力墙及带填充墙的衍生模型）的分析结果加以跟踪。
1. 加固关闭时结果不变
提示
即使已定义加固数据，只要总开关关闭，示例建筑所有构件的性能评估结果与加入加固模块之前的结果逐行比较，差值为零。每个版本都会重复这一比较。
2. EK 15B公式与FRP计算链
| 验证项 | 方法 | 结果 |
|---|---|---|
| κa、εf、ρf、fl、fcc、εcc（连续和条带式包裹、圆形、椭圆、边长比超限，共7种情形） | 与独立实现比较 | 最大相对差为3.3·10⁻¹³ % |
| Vf（连续、条带式、含条带间距条件不满足的情形，共5种） | 与独立实现比较 | 1.7·10⁻¹³ % |
| 分析流程中的Vf | 对12根柱和17根梁施加FRP | 梁抗剪贡献与单元测试中的值完全一致（281.0 kN） |
| 截面影响 | 对1层的12根柱施加FRP | 仅这些柱的结果发生变化；曲率承载力 +3.6%（EK 15B理想化的预期影响） |
| 搭接长度（15B.9–15B.11） | 手算 | 所需FRP厚度及中间量完全一致；既有箍筋足够时，所需厚度为零 |
3. 柱外包层、钢套和钢筋混凝土约束、外加箍筋
| 验证项 | 结果 |
|---|---|
| 刚度： 对1层的12根柱施加10 cm、4面外包层 | 第一周期由0.3252 s变为0.2811 s；关闭选项后完全恢复 |
| 承载力： 同样的柱 | 外包后柱的屈服弯矩比最大为1.34（50×50 → 70×70 cm，含0.9系数） |
| 外包层纵向钢筋： 8Ø16 | 钢筋布置和面积与手算一致；柱屈服弯矩比（有配筋/无配筋）平均为1.36；3、2和1面外包时的U形、L形和单边布置已手算验证 |
| 外包层模型（组合截面、规范字面、仅外包层；8种情形） | 换算截面特性与独立计算一致，相对差 ≤ 4·10⁻¹⁵；手算校核一致。周期和承载力的排序符合预期 |
| 外包层箍筋 | 抗剪贡献与手算一致（Ø10/100，2肢：435.4 kN，含0.9系数） |
| 单侧外包 | 对不对称截面分别计算±承载力并取较小值；4面外包时结果与对称情形一致 |
| 钢套约束（Vj）与外加箍筋（Vw） | 计算值与公式一致；Vj与窗口摘要中的值完全一致 |
| 钢筋混凝土约束 | 抗剪承载力×0.9；抗弯承载力和刚度不变 |
4. 新增加固剪力墙
在带剪力墙的示例建筑中，将一片剪力墙标记为“新增加固剪力墙”：
| 运行 | 周期 | 剪力墙 |
|---|---|---|
| 未标记（普通剪力墙） | T1 = 0.3175 s | 普通剪力墙 |
| 已标记，选项关闭 | T1 = 0.4087 s | 加固前模型中不存在 |
| 已标记，选项开启 | 与未标记运行完全一致 | 锚固需求 q = 332.4 N/mm，承载力 qr = 367.2 N/mm，比值0.905 |
提示
质量明细验证表明：选项关闭时，剪力墙的自重已从楼层重量、建筑重量和有限元质量中扣除；坐落在剪力墙上的楼板荷载在保持总量不变的前提下分配到相邻支承。锚固数值与手算一致。
5. 填充墙加固（EK 15C）
在带剪力墙的建筑衍生模型中，将一片墙改为填充墙（净尺寸654 × 260 cm，厚24 cm，柱50×50），并计算两种方法：
| 运行 | 程序 | 手算 |
|---|---|---|
| 钢筋网砂浆抹面（30 mm，2面） | ad = 911.2 mm；kd = 77 678.6 kN/m；Vd = 1294.9 kN | ad = 911 mm；kd = 77.66 MN/m；Vd = min(1825; 1295) = 1295 kN |
| FRP对角条带 | ad = 931.7 mm；kt = 1627.5 kN/m；Tf = 34.4 kN；Vd = 313.9 kN | kt = 1627.5 kN/m；Tf = 34.4 kN；Vd = 313.9 kN |
| 钢筋网砂浆抹面，选项关闭 | 结果与未加固建筑完全一致 | — |
信息
在推覆分析中，将单向杆方案与对称双杆方案进行了比较：事件数相同，基底剪力差小于0.01%（总水平刚度相同；差异仅在于杆件内力的分布）。对角杆达到承载力的事件已通过手算验证：受压杆在N = Vd / cos θ时、FRP受拉杆在T = Tf时被从模型中移除。
在一个以不满足规范条件的输入准备的测试模型中（转角半径过小、约束层过薄、搭接过短、锚固不足、抹面过薄且洞口率过高），预期的错误和警告行均无重复地进入了项目检查列表。
6. 加固前 / 后对比
在示例建筑中，先在选项关闭状态下分析（加固前），随后对12根柱施加外包层并在选项开启状态下分析（加固后）。对比块正确报告了建筑层面、准则百分比、被加固的12个构件以及损伤分布。两次运行在同一会话中连续进行与分别进行相比，在损伤、破坏类型和建筑水准方面均未发现差异。
7. 界面与保存
- 对三个属性窗口中的“加固”选项卡，检查了多选、选项按构件类型启用以及沿用上一个构件残留值等情形。
- 加固数据以文本和二进制两种项目格式保存并重新打开，读取结果完全一致。旧的项目文件打开时不含加固。
备注
由软件生成的所有结果，原则上须由负责的工程师进行校核。