夜雨聆风
SAUSG-JG软件是SAUSG系列软件的加固结构性能化设计软件。SAUSG-JG软件支持PKPM-JG模型实配钢筋及多种加固方式的导入。软件在支持多种加固方式建模分析的同时，还可以考虑结构加固前后二次受力的情况。本文将对“加固前后二次受力”功能做详细介绍。
对于既有建筑加固结构，原结构和新增加固材料及构件共同作用，加固构件二次受力是不可避免的问题。如何考虑其对结构设计的影响，在相关规范中也有具体规定：《既有建筑鉴定与加固通用规范》第6.1.3条第5款：“验算结构、构件承载力时，应计入应变滞后的影响，以及加固部分与原结构共同工作程度”；《建筑抗震加固技术规程》第3.0.3条第2款：“结构构件承载力验算时，应计入实际荷载偏心、结构构件变形等造成的附加内力；并应计入加固后的实际受力程度、新增部分的应变滞后和新旧部分协同工作的程度对承载力的影响”。
2.1 参数设置
在SAUSG-JG软件中，如果要考虑加固构件的二次受力，在菜单“分析”中，通过“分析参数”功能可对加固模型进行设置。此功能只对加固模型有效，当模型中不含加固信息时，此选项对模型不起任何作用。
图1 分析参数按钮
图2 考虑恒载、活载加固前后二次受力
2.2 计算流程
（1）重力加载
在“分析参数”勾选了“考虑恒载、活载加固前后二次受力”选项后，通过“分析”菜单进行“一键隐式分析”，可实现在竖向加载分析时仅考虑原构件截面特性。即程序将在重力荷载加载时，只考虑原有结构构件受力，新增的加固材料及新增构件不受力。如增大截面、包钢加固，勾选该选项后，新增的扩大截面部分和粘贴的钢板在重力荷载作用下不受力，仅原结构构件受力。
需要注意的是：1）此选项对模态分析和最大频率分析不起作用，这两项分析时模型仍按加固后模型截面进行分析；2）“考虑荷载产生的几何刚度”选项将无法同时考虑。
图3 一键隐式分析
（2）地震动力非线性分析
在进行地震动力非线性分析时，如果在前面“分析参数”中勾选了此选项，则程序自动考虑，不需要任何额外设置。动力时程分析将继承结构的初始状态，即重力荷载加载下的原有结构构件受力状态。动力加载时，程序自动将加固构件改为全截面参与受力。原构件初应变为重力荷载加载下应变，而新增构件及加固部分初始应变为零，此状态作为加固结构地震动力非线性分析的初始状态。
图4 加固模型
图5 所选加固构件加固截面
某框架结构加固模型，柱采用增加截面法进行加固。在SAUSG-JG软件中进行地震动力非线性分析时，按不“考虑恒载、活载加固前后二次受力”和“考虑恒载、活载加固前后二次受力”分两次计算。
对于整体模型，通过竖向加载分析，可见加固构件二次受力竖向变形结果有影响，但整体影响不大。
图6 未考虑二次受力竖向加载 图7 考虑二次受力竖向加载
对图中标识增大截面加固柱构件新增加截面部分的混凝土纤维应力应变及钢筋应力应变进行对比，可见二次受力对构件纤维应力应变的影响明显。
图8 新增加截面混凝土纤维应变时程 图9 新增加截面混凝土纤维应力时程
图10 新增加截面钢筋纤维应变时程 图11 新增加截面钢筋纤维应力时程
对所有增大截面加固柱的构件性能云图进行对比，可见对二次受力构件性能结果有相应的影响，但不明显。
图12 未考虑二次受力加固柱性能 图13 考虑二次受力加固柱性能
可见，在对加固结构进行地震动力非线性分析时，加固构件在考虑和不考虑二次受力时，对加固构件轴力及钢筋应力均有影响，对构件损伤及性能等指标都会有相应的影响，加固结构分析中考虑二次受力还是很有必要的。
SAUSG-JG软件的“考虑恒载、活载加固前后二次受力”功能，可以在地震动非线性分析时，考虑加固构件的二次受力状态，无疑更加准确的反应了加固结构的受力状态。SAUSG软件努力成为您结构分析的好帮手，更多新的体验等待您的尝试。
供稿丨结构软件研发部 邱海
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