包鋼加固是將將型鋼或鋼板包在原結構表面、四角或兩側，以減輕或取代原結構受力的一種間接加固法。這個整體類似于外套豎向空間構架組合結構或相當于型鋼勁性混凝土柱，其型鋼結構自身具有較高的承載力。

具體原理是怎樣的呢

型鋼對混凝土柱的外包，類似方鋼管混凝土結構，一方面鋼管對核心混凝土的約束作用使混凝土處于三向壓應力狀態，從而提高了混凝土材料的強度和延性。另一方面核心混凝土阻止鋼管壁向內屈曲，增強了柱體系的穩定性和承載力。

對軸壓方鋼管柱的性能研究，國內外很多學者也都做了大量的工作。但包鋼加固柱又有別于方鋼管混凝土柱。包鋼加固柱是利用粘貼薄鋼板與角鋼組合的空間構架對構件進行加固，是在柱子一次受力后、具有一定應力水平時加上去的，只有當柱子二次受力時，包鋼結構才對原混凝土柱產生被動約束力。

包鋼結構在梁板樓蓋節點處往往在構造上不能連續，梁柱節點處將成為加固的薄弱部位。但包鋼加固與方鋼管混凝土結構也有其共性，它們自身就是一個承重構架，具有較大的承載力。此外都是通過鋼結構對混凝土柱產生橫向約束力，使柱中混凝土成為三向壓應力狀態，從而提高混凝土柱中混凝土的抗壓強度，進而提高了柱子的承載能力和延性。

對于矩形構件，大多在矩形構件四角包角鋼，橫向用箍板連接，對于圓形柱、煙囪等圓形構件，用扁鋼加套箍的辦法加固較多。

建筑工程中常因各種原因要在已有梁柱上大幅度增加荷載，對這類問題往往不僅需要通過加固大幅度提高原結構的承載能力，而且還要求加固后結構的截面增加不多、加固速度快、整體工作性能強、可靠性高等。如梁彎矩增加幅度超過原結構抗力的40%，且采用粘鋼板加固方法加固正彎矩受拉邊，則結構加固后的裂縫寬度和剛度大小往往不滿足要求。

對于受壓柱，有時不但要求大幅提高其承載能力，還要求降低軸壓比，以滿足抗震設防的延性要求。如果采用粘鋼板加固法加固受壓構件，柱子在軸向力作用下，鋼板與混凝土之間產生很大的剝離應力，在鋼板承受的豎向應力還很小時，鋼板將向外屈曲從而使得加固效果甚微。需要尋求一種既能大幅度提高其承載力，又能使加固后構件截面增加不多，而且具有很好的延性和整體工作性能的加固方法。

包鋼加固混凝土承載性分析

不考慮穩定系數，型鋼的軸壓承載力為1 800 kN，對初應力系數為0%，20%，40%，50%的加固疊合柱，分別施加初應力0，360，720，900 kN，得到預加載分析步的位移分別為0，1，2，2.5 mm。

軸壓破壞形態

有限元計算時典型構件混凝土及內部原鋼柱的破壞形式，軸壓構件破壞時，柱腳混凝土先剝落，低初應力系數的疊合柱柱腳混凝土先被壓碎，然后力轉移到型鋼上型鋼屈服；高應力系數的疊合柱型鋼先進入屈服，然后混凝土被壓碎，柱子喪失承載能力。

加固時初應力系數對承載力及應力－應變關系的影響

為不同初應力系數加固的鋼柱在不同階段的反力、位移，混凝土退出工作時，混凝土跨中位移分別為5.99，9.55，2.69，1.12 mm，加固時初應力比越高，混凝土延性越差；混凝土達到極限壓應變0.003 3時，鋼骨跨中位移分別為1.58，2.96，3.1，3.5 mm，有初應力的疊合柱型鋼位移更大，型鋼應變超前。初應力系數大于20%時，初應力系數越大，峰值承載力越小，破壞時鋼骨受力越大。

近年來，用外包鋼加固以提高構件承載能力的方法，已被工程界廣泛采用。

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