浅谈建筑结构加固技术的应用与发展

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科技信息建筑与工程SCIENCETECHNOLOGYINFORMATION200730
浅谈建筑结构加固技术的应用与发展
李迎利郑煜明
1.北戴河海滨建筑工程公司河北秦皇岛0661002.北戴河建联监理有限公司河北秦皇岛066100
随着社会的进步城市建设突飞猛进为了确保城市建设的有序发展和人民生命财产安全各种建筑结构的加固技术就显得尤为
重要本文分析了混凝土结构砌体结构钢结构加固技术的特点及应用方法并对建筑结构加固技术的发展趋势进行展望
关键词建筑加固技术纤维复合材料混凝土
度的方法进行加固a.增加支撑形成空间结构并按空间结构验算b.建筑结构加固的常用技术
设支撑增加结构刚度或者调整结构的自振频率等以提高结构承载力1.混凝土结构加固
和改善结构动力特性C.增设支撑或辅助杆件使结构的长细比减少以直接加固的一般方法置换混凝土加固法适用于梁
墙和一般构造物的混凝土加固且加固后不影响建筑物的净空但存提高其稳定性d.在排架结构中重点加强某一列柱的刚度使之承受在施工时湿作业时间长的缺点适用于受压区混凝土强度偏低或有严大部分水平力以减轻其他柱列负荷e.在塔架等结构中设置拉杆或重缺陷的梁柱等混凝土承重构件的加固
粘贴钢板加固法特点是施工快速现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业对生产和生活影响小且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固
绕丝法适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固或需对受压构件施加横向约束力的场合加大截面加固法施工工艺简单适应性强并具有成熟的设计和施工经验适用于梁墙和一般构造物的混凝土的加固但现场施工的湿作业时间长对生产和生活有一定的影响且加固后的建筑物净空有一定的减小粘贴纤维增强塑料加固法具有耐腐浊耐潮湿几乎不增加结构自重耐用维护费用较低等优点但需要专门的防火处理适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物有粘结外包型钢加固法也称湿式外包钢加固法受力可靠施工简便现场工作量较小但用钢量较大且不宜在无防护的情况下用于600以上高温场所适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固锚栓锚固法适用于混凝土强度等级为C20C60的混凝土承重结构的改造加固不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构
间接加固的一般方法预应力加固法该法能降低被加固构件的应力水平不仅使加固效果好而且还能较大幅度地提高结构整体承载力但加固后对原结构外观有一定影响适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力高应变状态下的混凝土构件的加固在无防护的情况下不能用于温度在600以上环境中也不宜用于混凝土收缩徐变大的结构
增加支承加固法该法简单可靠但易损害建筑物的原貌和使用功能并可能减小使用空间适用于具体条件许可的混凝土结构加固
2.砌体结构加固
砌体结构的直接加固方法钢筋混凝土外加层加固法属于复合截面加固法的一种其优点是施工工艺简单适应性强砌体加固后承载力有较大提高并具有成熟的设计和施工经验适用于柱带壁墙的加固其缺点是现场施工的湿作业时间长对生产和生活有一定的影响且加固后的建筑物净空有一定的减小钢筋水泥砂浆外加层加固法属于复合截面加固法的一种其优点与钢筋混凝土外加层加固法相近但提高承载力不如前者适用于砌体墙的加固有时也用于钢筋混凝土外加层加固带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭增设扶壁柱加固法属于加大截面加固法的一种其优点亦与钢筋混凝土外加层加固法相近但承载力提高有限且较难满足抗震要求一般仅在非地震区应用
砌体结构的间接加固方法无粘结外包型钢加固法属于传统加固方法其优点是施工简便现场工作量和湿作业少受力较为可适用于不允许增大原构件截面尺寸却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固其缺点为加固费用较高并需采用类似钢结构的防护措施
预应力撑杆加固法能较大幅度地提高砌体柱的承载能力且加
高应变状态的砌体结构其缺点固效果可靠适用于加固处理高应力
是不能用于温度在600以上的环境中
3.钢结构加固
改变结构计算图形对结构可采用下列增加结构或构件的刚
适度张紧的拉索以加强结构的刚度对受弯杆件可采用下列改变其截面内力的方法进行加固a.改变荷载的分布例如将一个集中荷载转化为多个集中荷载b.改变端部支承情况例如变铰接为刚结C.增加中间支座或将简支结构端部连接成为连续结构d.调整连续结构的支座位置将结构变为撑杆式结构施加预应力对桁架可采取下列改变其杆件内力的方法进行加固a.增设撑杆变桁架为撑杆式结构b.加设预应力拉杆
加大构件截面的加固采用加大截面加固钢构件时所选截面形式应有利于加固技术要求并考虑已有缺陷和损伤的状况
建筑结构加固技术的发展趋势
1.钢丝网复合砂浆或水泥砂浆加固法用钢丝网复合砂浆或水泥砂浆加固钢筋混凝土结构虽然已有20多年的研究历史但在土
木工程中的应用仍处于开创性研究阶段国内在这方面的研究更属刚起步但用无机复合砂浆或水泥砂浆粘贴钢丝网加固钢筋混凝土构件的方法比起用有机胶做粘结剂的方法有其独有的优势砂浆与基材间有更好的相容性协调性相互渗透性而且比有机加固片材抗老耐火耐久性更好其应用前景较好
2.纤维复合材料加固法的发展趋势纤维复合材料加固法引入我国时间还很短但已显著地显现出其优势成为科研院所大专院校研究的热点并得到了广泛的实际应用尤其是粘贴纤维加固法较成应用也比预应力纤维加固法及嵌入式纤维加固法广泛
根据研究现状这三种纤维加固方法有待解决的共同问题主要有以下几方面1)纤维材料加固构件的长期受力性能的深入研究2)纤维材料对节点加固性能的研究3)用纤维加固的结构在较高温度下强度严重退化如何改进加固材料性能和加固构件的防火耐温措施是有待研究的课题4)加强非碳纤维玻璃纤维芳纶纤维材料加固构件的试验及理论研究5)抗疲劳加固问题的理论研究6)如何简化施工工艺加强质量保证降低工程造价是一件十分紧迫的事情纤维嵌入式加固法在国外研究较多在国内则刚刚起步其有待研究的问题较多要有加大纤维嵌入式加固法的试验及理论研究新型粘结材料的研粘结材料对界面粘结能力的研究界面粘结破坏及劈裂破坏时截面受弯承载力的研究等
结论
近几年来随着科技发展出现了新的加固材料和加固方法并且这些技术具有明显的优势得到了广泛的应用但并不能说明新方法新技术就可以取代传统的方法在发展新技术的同时应做好各种加固方法的优势互补各种加固材料的取长补短做好加固技术的开发为建筑物加固提供切实可靠的技术支持

参考文献
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沿海地区水工建筑物混凝土的腐蚀和防护措施[J].工程质量2002张文渊
(2)1214.
杨善慈史昭福建筑整体设计建筑学报2002(4).
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责任编辑张新雷
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