探析建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)和發(fā)展

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1、探析建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)和發(fā)展　　摘要：本文結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)，闡述了一些常見的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)及特點(diǎn)，探討了加固技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)加固；方法；特點(diǎn)；發(fā)展趨勢(shì)中圖分類號(hào)：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1常用結(jié)構(gòu)加固方法及特點(diǎn)1.1增大截面法增大截面法即增大構(gòu)件的截面面積(混凝土和配筋量)，以達(dá)到提高構(gòu)件承載能力的一種傳統(tǒng)的加固方法?？蓮V泛用于混凝土、磚混結(jié)構(gòu)的梁、板、柱、墻等構(gòu)件的加固。這種加固方法的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，技術(shù)較為成熟，可靠性強(qiáng)，且能提高構(gòu)件剛度和穩(wěn)定性。其缺點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)工作量大

2、，養(yǎng)護(hù)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)生產(chǎn)和生活會(huì)造成一定影響，對(duì)原有結(jié)構(gòu)的外形和房屋使用空間會(huì)造成一定影響，結(jié)構(gòu)重量的增加又增大了其它相關(guān)構(gòu)件的荷載，故在設(shè)計(jì)中應(yīng)從整體角度考慮。1.2外包鋼加固法外包鋼加固法是在混凝土、砌體等構(gòu)件的4角或28面包以型鋼(常為角鋼、扁鋼或鋼板等)的一種加固方法，也是一種使用較廣的傳統(tǒng)方法。采用外包鋼加固法能在構(gòu)件截面尺寸增加不多的情況下，大幅提高構(gòu)件的承載能力。且具有施工簡(jiǎn)便、現(xiàn)場(chǎng)工作量較小，受力較為可靠等優(yōu)點(diǎn)，適于柱、梁、桁架弦桿和腹桿，以及高層建筑的加固。這種方法的不足是用鋼量較大，加

3、固維修費(fèi)用較高，且對(duì)結(jié)構(gòu)剛度提高不大。1.3外加預(yù)應(yīng)力加固法外加預(yù)應(yīng)力加固法是采用外設(shè)預(yù)應(yīng)力拉桿或撐桿對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或整體進(jìn)行加固的方法。它通過(guò)改變?cè)Y(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布、降低結(jié)構(gòu)原有應(yīng)力水平來(lái)間接提高結(jié)構(gòu)的承載能力。預(yù)應(yīng)力加固法幾乎沒有改變使用空間，并通過(guò)卸載、加固功能消除應(yīng)力滯后現(xiàn)象而取得較理想的加固效果。其不足是預(yù)加力設(shè)備和錨固還待完善，也存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。目前主要用于大跨度結(jié)構(gòu)的加固，以及采用一般方法無(wú)法加固或加固效果不理想的大型結(jié)構(gòu)的加固。1.4改變受力體系加固法粘鋼加固法方法是以減小結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨度和變

4、形，間接提高承載能力的一種加固方法。為了減小構(gòu)件的計(jì)算跨度，常采用增設(shè)支點(diǎn)(包括柱支座和彈性支座)和采用托梁技術(shù)，從而改變結(jié)構(gòu)的受力體系，使承載能力得以提高。其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單可靠。不足是易損害建筑物的原貌和使用功能，減小使用空間。適用于房屋凈空不受限制的較大跨度的梁、板、桁架等水平結(jié)構(gòu)的加固。1.5粘鋼加固法8粘鋼加固法是將鋼板用結(jié)構(gòu)膠粘貼在混凝土構(gòu)件的外部，以提高結(jié)構(gòu)承載能力的一種方法。這相當(dāng)于構(gòu)件的體外配筋。該項(xiàng)技術(shù)目前已趨于成熟。其優(yōu)點(diǎn)是幾乎不改變構(gòu)件外形和使用空間，施工簡(jiǎn)單、快速，濕作業(yè)量小。但對(duì)

5、加固構(gòu)件工作環(huán)境有要求，環(huán)境溫度不高于60℃，相對(duì)濕度不大于70%，無(wú)化學(xué)腐蝕，否則應(yīng)采取相應(yīng)措施。適用于承受靜力作用且處于正常環(huán)境下的受彎、受拉構(gòu)件的加固。目前在橋梁和房屋結(jié)構(gòu)中得到了普遍應(yīng)用。1.6粘貼纖維復(fù)合材料法粘貼纖維復(fù)合材料加固方法與貼鋼加固法相似，只是加固用的材料是纖維復(fù)合材料，如玻璃纖維(GFRP)、碳纖維(CFRP)、芳綸纖維(AFRP)等。它是目前國(guó)內(nèi)外研究較多且具有很大發(fā)展?jié)摿Φ募庸谭椒?。與傳統(tǒng)的加固材料相比，纖維復(fù)合材料具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、施工方便、耐腐蝕等突出優(yōu)點(diǎn)。就碳纖維來(lái)

6、說(shuō)，其抗拉強(qiáng)度達(dá)3000MPa左右，比普通鋼筋高出10倍；彈性模量略高于鋼筋，現(xiàn)已用于梁、板、柱、橋梁、屋架等多種結(jié)構(gòu)的加固，但它抗剪強(qiáng)度較低，耐火極限不高，且目前此項(xiàng)技術(shù)成本較高、施工技術(shù)還欠完善等因素阻礙了其推廣應(yīng)用。2加固技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)8傳統(tǒng)的加固方法如增大截面法、外包鋼加固法、粘鋼加固法等的技術(shù)和研究都較為成熟，并廣泛運(yùn)用于工程實(shí)際，取得了較好的效果。我國(guó)在試驗(yàn)和工程實(shí)際的基礎(chǔ)上編制了《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》。近年來(lái)出現(xiàn)的一些新加固技術(shù)，如粘貼纖維復(fù)合材料加固法、鋼絲網(wǎng)水泥砂漿加固

7、法、纖維材料的嵌入式加固法等，這些技術(shù)從一開始引進(jìn)和出現(xiàn)在國(guó)內(nèi)，就以它們優(yōu)異的性能、特點(diǎn)和加固效果得到了工程界的關(guān)注和青睞。廣大科研技術(shù)人員在新加固技術(shù)方面開展了大量的試驗(yàn)研究和理論分析，國(guó)家也頒布了一些新加固技術(shù)規(guī)范，在工程實(shí)踐中正逐步推廣。預(yù)計(jì)不久的將來(lái)，隨著新加固技術(shù)的逐步成熟，一定會(huì)在工程中得到廣泛應(yīng)用。2.1碳纖維加固技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)在利用碳纖維加固技術(shù)的研究和應(yīng)用起步較晚，發(fā)展卻很迅猛。1997年國(guó)家工業(yè)建筑診斷與改造工程技術(shù)研究中心率先開始了“碳纖維材料加固修補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)”的

8、試驗(yàn)研究開發(fā)與應(yīng)用，并被定為國(guó)家“九五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目。隨后通過(guò)采用進(jìn)口的碳纖維材料在北京、上海、遼寧、江蘇等省市進(jìn)行了一些實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)加固，并取得了較好的效果。目前，我國(guó)已經(jīng)具有生產(chǎn)粘貼樹脂的能力；碳纖維材料的開發(fā)也在加緊研制中；2003年，中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)發(fā)布了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《碳纖維布加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》。一些科研院所和大學(xué)在碳纖維加固技術(shù)的研究和應(yīng)用方面開展了大量工作，主要包括以下幾方面：8(1)研究碳纖維材料(主要為片材或布)加固