建筑結構檢測與加固

1、論混凝土結構的鑒定與加固自改革開放以來，我國建筑行業(yè)快速發(fā)展，由于各種原因，已有建筑物的鑒定、維修和加固，也日趨被人們所重視。 結構為什么需要鑒定，通過總結，我們可以概括如下。需要進行建筑結構檢測鑒定的情形大致可分為十類： 1）建筑結構擬改變使用用途、改變使用條件和使用要求時。該情形較為常見，即建筑結構改變了原有的設計狀態(tài)，小至沿街店面房的改動大至世博奧運場館使用用途的改變理論上都需進行檢測鑒定。當新用途增加了建筑結構的荷載、改變了原來結構布局，如拆除或削弱了部分承重構件或改變了承重構件的使用狀態(tài)，在改建和擴建中經(jīng)常出現(xiàn)上述情形，該情形必須進行檢測鑒定，評估改變后建筑結構的安全性和正

2、常使用性。 2）擬對建筑結構進行加層、插層或其他形式結構改造時。該情形直接會影響建筑結構的安全性和使用性，必須進行鑒定評估。 3）擬對建筑物進行整體移位時。整體移位需要專業(yè)性很強的團隊運作且少見，毫無疑問，該情形必須進行詳細鑒定評估，給出移位時可能出現(xiàn)的問題，并提供相關整體移位建議。 4）建筑結構本身出現(xiàn)明顯的建筑功能退化或有明顯的傾斜時。所謂建筑功能退化是指建筑結構抗力衰減，抗力是一個專業(yè)性術語，可通俗表達為：建筑結構抵抗外部荷載或作用的能力，即“抗打擊能力”，當建筑結構出現(xiàn)裂縫、梁柱出現(xiàn)變形、樓板已經(jīng)出現(xiàn)漏筋、建筑結構出現(xiàn)振動等情形時，可認為建筑結構出現(xiàn)明顯建

3、筑功能退化。 5）由于外在作用導致建筑結構可能出現(xiàn)損傷時。所謂外在作用，通常指出現(xiàn)意外事故，如遭受到汽車或墜物的撞擊、爆炸物的沖擊、腐蝕性氣體或液體泄漏及人為破壞等，為保證建筑結構的安全使用，需對其進行必要的檢測鑒定評估。 6）由于設計、施工及使用原因引起相關方有根據(jù)懷疑建筑結構出現(xiàn)問題而引起糾紛時。該種情形也較為常見，甚至直接導致為司法鑒定，通常是業(yè)主懷疑施工方在建筑施工過程中存在偷工減料行為或者施工質量粗糙而可能導致建筑結構出現(xiàn)質量問題，從而與施工方產(chǎn)生糾紛矛盾，此時需要由第三方給出客觀公正的評定。7）出于維護建筑結構的角度出發(fā)，了解建筑結構的當前狀態(tài)及在目標使用期內(nèi)的

4、可靠性時。能享受該情形待遇的建筑結構身份一般比較高貴，如歷史建筑、紀念性建筑、大型公共建筑等。所謂目標使用期，即業(yè)主希望通過必要的修繕和維護能繼續(xù)使用的年限。 8）建筑結構超過設計使用年限。目前規(guī)范規(guī)定一般建筑結構設計使用年限為50年，當建筑結構達到設計使用年限時而想繼續(xù)安全使用時，需要進行必要的檢測鑒定。 9）建筑結構遭受災害而未引起毀滅性倒塌，相關方想加固繼續(xù)使用時。災害通常有火災、地震及水災等，該情形對檢測鑒定團隊技術水平要求較高。 10）建筑外觀改造或建筑裝修產(chǎn)生荷載的變化或引起結構改變時。該情形具體解釋可參考第一種類型。 同時結構的加固也有其需求的原因。

5、我們很容易概括結構為什么需要加固。  根據(jù)混凝土結構加固設計規(guī)范GB 50367-2006的定義是：對可靠性不足或業(yè)主要求提高可靠度的承重結構、構件及其相關部分采取增強、局部更換或調(diào)整其內(nèi)力等措施，使其具有現(xiàn)行設計規(guī)范及業(yè)主所要求的安全性、耐久性和適用性。 那么建筑物為什么需要加固？什么樣的建筑物需要加固？  1.提高安全系數(shù):（1）抗震（2）危舊建筑補強加固（3）新建項目加固 2.建筑物功能更改 3.延長建筑物使用年限      對現(xiàn)有建筑物的改造加固，延長使用期限，對現(xiàn)代

6、城市可謂是功德無量、利國利民。首先免除了拆除的麻煩，大大減少了建筑垃圾，也不會擾民（交通出行、噪音、灰塵.），環(huán)保的很；第二，減少了建筑材料的使用，等于是減少了資源的浪費，相當?shù)吞迹蠂页珜У慕ㄔO節(jié)約型社會理念；第三，相對于拆除重建來說，節(jié)約大量資金和時間成本。   既然知道了結構鑒定與加固的需求，那么我們就需要相應的方法來完成鑒定與加固的任務。通過查閱相關規(guī)范與文獻資料我們一樣能夠很好的總結出來。 根據(jù)建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢，我國已經(jīng)逐漸從大規(guī)模新建階段步入到改造與新建并重的發(fā)展階段。對結構進行可靠性鑒定是維修改造的基礎，經(jīng)濟有效的加固方法是結構繼續(xù)安全服役的必

7、要條件。因此，對結構鑒定及加固方法的研究具有極其重要的意義。 結構的可靠性鑒定方法一般有：傳統(tǒng)經(jīng)驗法、實用鑒定法、概率鑒定法、失效數(shù)分析法、專家系統(tǒng)鑒定法、模糊綜合評判法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡鑒定法等，它們各有優(yōu)缺點。傳統(tǒng)經(jīng)驗法一般已經(jīng)淘汰，僅在比較簡單的結構中使用。實用鑒定法是現(xiàn)在可靠性鑒定中比較常用的方法，而概率鑒定法則是可靠性鑒定的發(fā)展方向，現(xiàn)僅在比較重要的結構鑒定中使用。其他一些方法現(xiàn)階段多停留于理論研究的階段，其簡單實用的實踐應用還有待研究者的不斷探索。 我國現(xiàn)行的可靠性檢測與鑒定標準主要有：民用建筑可靠性鑒定標準、工業(yè)建筑可靠性鑒定標準、抗震鑒定標準等。目前的可靠性評定

8、以及結構的設計還停留在構件設計的層面上，由于多方面因素的影響，對結構整體的研究還不夠深入。結構整體的性能與結構構件既有聯(lián)系又有區(qū)別，結構構件對結構整體的貢獻存在著差異性、動態(tài)性、關聯(lián)性及系統(tǒng)性。合理地把握并應用結構的整體性能，在對結構進行可靠性鑒定的過程中有重要的意義。本文對結構可靠性鑒定過程中結構整體性能的把握提出了幾點建議：構件安全性等級的劃分及其依據(jù)、構件可靠性鑒定過程中采用動態(tài)安全性等級、結構整體性能研究方法探索、構件連接的安全性等級等等。經(jīng)過研究分析采用ANSYS對結構進行三維仿真模擬分析，能很好地反映結構整體及其構件在外荷載作用下的效應，結果更接近于實際情況，可以為結構的鑒定提供理

9、論依據(jù)。同時，采用計算機分析來去除結構整體性能研究過程中的贅余影響因素，可以簡化計算模型，突出結構的主要問題，具有實際意義。結構加固的具體方法有多種：直接加固的一般方法有：   1、 加大截面加固法：這種加固方法，指的是在原有建筑物構件上部或者下部澆筑一層全信的混凝土和鋼筋，以此增加原構件的承載能力。這種方法一般適用于鋼筋混凝土受彎和受壓構件的加固，是一種最傳統(tǒng)的建筑結構加固法，相對其他方法而言設計更成熟，施工經(jīng)驗更豐富。在進行這種加固設計時，要核算原構件的應力水平。 這種方法的優(yōu)點是施工工藝簡單、適應性強、成本較低，并具有成熟的設計和施工經(jīng)驗；適用于混凝土結構的

10、梁、板、柱、板墻等構件以及一般建筑物的加固。它的缺點是現(xiàn)場施工需要較長時間的濕作業(yè)，對生產(chǎn)和生活有一定的影響，也會明顯減少建筑物的凈空。  2、置換混凝土加固法：該法的優(yōu)點與加大截面法相近，且加固后不影響建筑物的凈空，但同樣存在施工的濕作業(yè)時間長的缺點；適用于受壓區(qū)混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構件的加固。   3、有粘結外包型鋼加固法：該法也稱濕式外包鋼加固法，該方法是在原構件的四角均包上角鋼，在角鋼之間多用扁鋼焊接在一起，形成一個整體的鋼構套，以此提高建筑構件的延伸性和承載能力，這是一種較為常見的加固方法，在構件的截面尺寸不

11、會明顯增大時，能夠比較明顯的提升建筑建構的承載能力，尤其是在結構四周裹上一層鋼，能達到較為可靠的結構受力。這種方法的優(yōu)點是現(xiàn)場工作量小、施工簡便、受力可靠，同時也不用增加太多的結構截面。該方法的缺點是需要用大量的鋼材，維修費用比較高，不僅增加成本，而且節(jié)點處理也有一定的難度，且不宜在無防護的情況下用于600C以上高溫場所。4、 粘貼鋼板加固法：這種方法是通過粘接劑將鋼板與建筑構件聯(lián)合起來，共同作用，來增加建筑構件的各種耐受力，如抗壓抗彎等，目的是要提高建筑結構的整體安全性。這種技術目前已經(jīng)比較成熟，也是目前發(fā)展較快的一種方法，常常用來加固處于正常濕度環(huán)境中的，并且長期承受靜力作用額受彎構件。該

12、方法的優(yōu)點是施工過程比較方便快捷，卸載一定的負荷并且除掉原結構表面的銹跡之后就可以開始操作，這種加固方法通常不會涉及太多的濕作業(yè)，加固之后24小時就可以使用，對于構件的剛度以及承載力的提高效果比較顯著，同時加固之后的結構無論是外觀，還是自重等方面都沒有明顯的改變，價格相對其他方法而言也更低廉一些。這種方法的缺點是膠粘劑的質量和現(xiàn)場施工的水平將決定加固后的質量，尤其是粘鋼后出現(xiàn)的空鼓現(xiàn)象，不僅不易補救，而且對結構有一定的影響。隨著生產(chǎn)力的日益進步和建筑技術的快速發(fā)展，建筑結構加固技術的發(fā)展。比較常用的傳統(tǒng)加固方法目前在工程中依舊被廣泛的應用，但是這下方法具有局限性，因此，這種技術下建筑物的美觀度

13、以及耐久性都比較欠缺，因此，為了解決傳統(tǒng)加固技術的不足，逐漸出現(xiàn)了新的加固方法，由于他們更具有優(yōu)異的性能和加固效果，得到了廣泛的關注。針對新的加固方法對以下幾種方法做簡單的論述：（1） 粘接碳纖維增強塑料加固法。 纖維復合材料加固土建結構的方法突破了傳統(tǒng)方法的局限性，具有以下幾個特點：一是不需要明火及濕作業(yè)，不需要大型的工具，而且占地面積小，因此現(xiàn)場施工方便。二是其抗拉強度約是普通鋼材的十倍以上，而且厚度小，質量比較輕，具有良好的物理力學性能。三是適用于梁、板、柱、橋梁等多種建筑結構的加固，適用范圍很廣。四是具有良好的耐受性。這種方法起源于發(fā)達國家，加固效果很顯著，施工也比較方便，目前已成為最

14、廣泛使用的一種技術，也基本實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，我國1997年便開始研究這一領域，現(xiàn)在也取得大量成果。 （2）鋼絲網(wǎng)水泥砂漿加固法鋼絲網(wǎng)水泥是用鋼絲網(wǎng)增強承受力的水泥符合砂漿，因為較高的抗拉，抗裂以及韌性，很適用于建筑結構外形的修復加固。這種方法目前還處于起步階段，還沒有粘接纖維復合材料加固法使用廣泛，因此還有很多問題需要解決，比如，鋼絲網(wǎng)水泥的抗拉、抗裂以及韌性較好，但是抗剪、抗疲勞和抗扭性還不足，需要加以優(yōu)化；另外，高強度、耐受性較強的高性能復合砂漿現(xiàn)在市場上還是比較缺乏，還需要加以研究；再比如這種方法引申出的在加固構件的一次受力基礎上如何進行二次受力加固等，都是這種方法有待解決的問題，但是由于這種方法的優(yōu)勢所在，它還具有很大的發(fā)展空間（3） 纖維材料的嵌入式加固法這種加固方法需要預先在建筑結構的表面開一個槽，再將加