建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定與加固

建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)測(cè)鑒定與加固固陳宗平教授授2011.09Constructionstructureexaminationappraisalandreinforcement教學(xué)提示：本章首先講述述了建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)功能退化的的主要原因以以及建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)檢測(cè)、鑒定定與加固的意意義。接著簡(jiǎn)簡(jiǎn)要地介紹了了建筑結(jié)構(gòu)檢檢測(cè)、鑒定與與加固的發(fā)展展與應(yīng)用概況況。最后介紹紹了課程的主主要內(nèi)容、特特點(diǎn)以及學(xué)習(xí)習(xí)過(guò)程中需注注意的問(wèn)題。。學(xué)習(xí)要求：通過(guò)本章學(xué)習(xí)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌掌握建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)檢測(cè)、鑒定定與加固的一一般概念及特特點(diǎn)，了解建建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)測(cè)、鑒定與加加固在國(guó)內(nèi)外外土木工程中中的發(fā)展與應(yīng)應(yīng)用概況，了了解本課程的的主要內(nèi)容、、要求和學(xué)習(xí)習(xí)方法。本課程學(xué)習(xí)方方法及要求本門課程主要要內(nèi)容第一章緒緒論論第二章建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)損傷機(jī)理理與危害第三章建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)檢測(cè)第四章建建筑可可靠性鑒定第五章建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)加固第六章建建筑抗抗震鑒定與加加固第1章緒論論1.1引起建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)功能退化的的主要原因1.2建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)測(cè)、鑒定與加加固的必要性性與意義1.3我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)鑒定與加固固的發(fā)展概論論1.3.1我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)的的研究與發(fā)展展1.3.2我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)可靠性鑒定定的研究與發(fā)發(fā)展1.3.3我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)加固技術(shù)的的研究與發(fā)展展1.4本課程的主要要內(nèi)容與學(xué)習(xí)習(xí)方法本章小結(jié)結(jié)思考題根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50068-2001)的規(guī)定，結(jié)構(gòu)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)設(shè)計(jì)使用年限限內(nèi)應(yīng)滿足下下列功能要求求：1)在正常施工和和正常使用時(shí)時(shí)，能承受可可能出現(xiàn)的各各種作用；2)在正常使用時(shí)時(shí)具有良好的的工作性能；；3)在正常維護(hù)條條件下具有足足夠的耐久性性能；4)在設(shè)計(jì)規(guī)定的的偶然事件(如地震、爆炸炸、撞擊等)發(fā)生時(shí)及發(fā)生生后，結(jié)構(gòu)仍仍能保持必需需的整體穩(wěn)定定性。

上述述四點(diǎn)統(tǒng)稱為為結(jié)構(gòu)的預(yù)定定功能，當(dāng)結(jié)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)功能能退化而不能能滿足預(yù)定功功能要求時(shí)，，就可能引起起工程事故。。功能退化程程度較輕者可可能影響建筑筑物的使用性性能和耐久性性；嚴(yán)重者會(huì)會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件破壞，甚甚至引起結(jié)構(gòu)構(gòu)倒塌，造成成人員傷亡和和財(cái)產(chǎn)損失。。1.1引起建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)功能退化的的主要原因引起建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)功能退化的的原因很多，，根據(jù)大量的的工程經(jīng)驗(yàn)分分析，歸納起起來(lái)主要有以以下幾方面：：1.設(shè)計(jì)有誤2.施工質(zhì)量差3.使用不當(dāng)4.長(zhǎng)期在惡劣環(huán)環(huán)境下使用，，使材料的性性能惡化5.結(jié)構(gòu)使用要求求的變化結(jié)構(gòu)的功能退退化是客觀存存在的，只要要能科學(xué)分析析原因，減緩緩結(jié)構(gòu)的退化化速度，通過(guò)過(guò)科學(xué)的檢測(cè)測(cè)、鑒定和加加固，就可以以延長(zhǎng)建筑物物使用年限。1.2建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)測(cè)、鑒定與加加固的必要性性與意義隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)濟(jì)的飛速發(fā)展展，一方面為為滿足社會(huì)發(fā)發(fā)展的需求，，新建筑不斷斷地建設(shè)，同同時(shí)早期修建建的建筑因標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)低已不滿滿足社會(huì)發(fā)展展的需求，需需對(duì)其進(jìn)行維維修、加固和和現(xiàn)代化改造造；另一方面面隨著人們生生活水平的進(jìn)進(jìn)一步提高，，人們對(duì)建筑筑功能的要求求越來(lái)越高，，已有建筑的的規(guī)模和功能能不能滿足新新的使用要求求，而且原有有建筑的低標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)、建筑的的老齡化及長(zhǎng)長(zhǎng)期使用后結(jié)結(jié)構(gòu)功能的逐逐漸減弱等引引起的結(jié)構(gòu)安安全問(wèn)題已開(kāi)開(kāi)始引起人們們的關(guān)注，在在考慮昂貴的的拆建費(fèi)用以以及對(duì)正常生生活秩序和環(huán)環(huán)境的嚴(yán)重影影響等問(wèn)題后后，人們逐漸漸把目光投向向?qū)υ谟梅课菸莸木S修加固固和現(xiàn)代化改改造。建筑結(jié)構(gòu)的檢檢測(cè)、鑒定與與加固是當(dāng)代代建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)領(lǐng)域的熱門技技術(shù)之一，它它包含結(jié)構(gòu)檢測(cè)測(cè)、結(jié)構(gòu)鑒定定、結(jié)構(gòu)加固固三個(gè)方面的知知識(shí)和技能。。這三個(gè)方面面雖可相互獨(dú)獨(dú)立，但多數(shù)數(shù)情況下這三三方面常為一一體進(jìn)行綜合合運(yùn)用，即結(jié)結(jié)構(gòu)的檢測(cè)是是結(jié)構(gòu)鑒定的的依據(jù)，而結(jié)結(jié)構(gòu)的檢測(cè)和和鑒定又往往往是結(jié)構(gòu)加固固前的必要過(guò)過(guò)程。建筑結(jié)構(gòu)的檢檢測(cè)、鑒定與與加固涉及到到的知識(shí)和技技術(shù)比較復(fù)雜雜，內(nèi)容也十十分廣泛，它它不但包含了了對(duì)結(jié)構(gòu)損傷傷的檢測(cè)、對(duì)對(duì)既有建筑結(jié)結(jié)構(gòu)的鑒定，，也包括了加加固理論和加加固技術(shù)等相相關(guān)內(nèi)容，還還涉及到加固固改造與拆除除重建的經(jīng)濟(jì)濟(jì)對(duì)比分析。。它是一門研研究結(jié)構(gòu)服役役期的動(dòng)態(tài)可可靠度及其維維護(hù)、改造的的綜合性學(xué)科科。近十多年年來(lái)，結(jié)構(gòu)鑒鑒定與加固改改造在我國(guó)得得以迅速發(fā)展展，作為一門門新的科學(xué)技技術(shù)正在逐漸漸形成，它已已經(jīng)成為土木木工程技術(shù)人人員知識(shí)更新新的重要內(nèi)容容。為了適應(yīng)應(yīng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)快快速發(fā)展的環(huán)環(huán)境和滿足社社會(huì)大量的檢檢查鑒定與加加固專業(yè)人才才的需要，很很多高等院校校已開(kāi)設(shè)了相相關(guān)的課程。。1.3我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)檢測(cè)鑒定與與加固的發(fā)展展概論1.3.1我國(guó)建筑結(jié)結(jié)構(gòu)檢測(cè)技技術(shù)的研究究與發(fā)展對(duì)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)學(xué)的檢測(cè)是是保證工程程質(zhì)量、人人民生命安安全和國(guó)家家財(cái)產(chǎn)安全全的重要手手段，科學(xué)學(xué)、合理的的檢測(cè)手段段是確保結(jié)結(jié)構(gòu)檢測(cè)結(jié)結(jié)論可靠與與否的重要要措施。自自20世紀(jì)70年代以來(lái)，，我國(guó)建筑筑結(jié)構(gòu)的檢檢測(cè)技術(shù)得得到快速發(fā)發(fā)展，其使使用工程對(duì)對(duì)象已從新新中國(guó)前得得破舊民居居檢測(cè)發(fā)展展到各種類類型的現(xiàn)代代化建筑工工程檢測(cè)，，新的檢測(cè)測(cè)方法、檢檢測(cè)手段不不斷涌現(xiàn)。。在混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)檢測(cè)方方面，針對(duì)對(duì)建國(guó)初期期缺乏有效效的檢測(cè)技技術(shù)手段；；20世紀(jì)70年代中期原原國(guó)家建委委對(duì)混凝土土無(wú)損檢測(cè)測(cè)技術(shù)進(jìn)行行了科技攻攻關(guān)，進(jìn)過(guò)過(guò)近10年的不斷努努力，到了了80年代中期，，我國(guó)首部部混凝土檢檢測(cè)規(guī)程《回彈法評(píng)定定混凝土抗抗壓強(qiáng)度技技術(shù)規(guī)程》（JGJ23—85）問(wèn)世；為為我國(guó)混凝凝土結(jié)構(gòu)的的檢測(cè)帶來(lái)來(lái)了規(guī)范性性的指導(dǎo)意意見(jiàn)，此后后，混凝土土檢測(cè)方法法不斷出現(xiàn)現(xiàn)，并逐漸漸成熟，回回彈法、超超聲法、超超聲-回彈綜合法法、鉆芯法法等非破損損法和局部部破損法等等混凝土檢檢測(cè)方法在在現(xiàn)代化得得工程得到到了大量使使用。在砌筑結(jié)構(gòu)構(gòu)檢測(cè)方面面，70年代期末，，我國(guó)主要要以測(cè)定砌砌筑砂漿強(qiáng)強(qiáng)度作為砌砌筑結(jié)構(gòu)抗抗震鑒定和和加固的評(píng)評(píng)定指標(biāo)；；80年代中后期期，以砌體體強(qiáng)度、砌砌筑砂漿強(qiáng)強(qiáng)度或砌體體塊材強(qiáng)度度等級(jí)作為為檢測(cè)對(duì)象象；1994年，將回彈彈法、電荷荷法、筒壓壓法、射釘釘法和剪切切法五種砂砂漿強(qiáng)度檢檢測(cè)方法和和推剪法、、單剪法、、軸壓法、、扁千斤頂頂和拔出法法等五種砌砌體強(qiáng)度的的檢測(cè)方法法納入規(guī)程程；目前，，對(duì)砌體結(jié)結(jié)構(gòu)的檢測(cè)測(cè)主要使用用軸壓法、砂漿片剪切切法，回彈法和射釘法等。針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)采用材料料具有材質(zhì)均勻、、強(qiáng)度、塑塑性與韌性性均能較好，，但鋼材易腐蝕，耐耐火性差等特點(diǎn)，，并且鋼結(jié)結(jié)構(gòu)的缺陷陷敏感性較較強(qiáng)，鋼結(jié)結(jié)構(gòu)的檢測(cè)測(cè)主要是針針對(duì)材料與與連接缺陷陷以及銹蝕蝕程度與涂涂層厚度的的檢測(cè)。通通常所采用用的方法有有：超聲波無(wú)無(wú)損檢測(cè)、、滲透檢測(cè)測(cè)、射線檢檢測(cè)、渦流流檢測(cè)、磁磁粉檢測(cè)、、鋼材銹蝕蝕檢測(cè)及涂層厚度檢檢測(cè)等。1.3.1我國(guó)建筑結(jié)結(jié)構(gòu)檢測(cè)技技術(shù)的研究究與發(fā)展1.在混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)檢測(cè)方方面，針對(duì)對(duì)建國(guó)初期期缺乏有效效的檢測(cè)技技術(shù)手段；；20世紀(jì)70年代中期原原國(guó)家建委委對(duì)混凝土土無(wú)損檢測(cè)測(cè)技術(shù)進(jìn)行行了科技攻攻關(guān)，進(jìn)過(guò)過(guò)近10年的不斷努努力，到了了80年代中期，，我國(guó)首部部混凝土檢檢測(cè)規(guī)程《回彈法評(píng)定定混凝土抗抗壓強(qiáng)度技技術(shù)規(guī)程》（JGJ23—85）問(wèn)世；為為我國(guó)混凝凝土結(jié)構(gòu)的的檢測(cè)帶來(lái)來(lái)了規(guī)范性性的指導(dǎo)意意見(jiàn)，此后后，混凝土土檢測(cè)方法法不斷出現(xiàn)現(xiàn)，并逐漸漸成熟，回回彈法、超超聲法、超超聲-回彈綜合法法、鉆芯法法等非破損損法和局部部破損法等等混凝土檢檢測(cè)方法在在現(xiàn)代化得得工程得到到了大量使使用。2.在砌筑結(jié)構(gòu)構(gòu)檢測(cè)方面面，70年代期末，，我國(guó)主要要以測(cè)定砌砌筑砂漿強(qiáng)強(qiáng)度作為砌砌筑結(jié)構(gòu)抗抗震鑒定和和加固的評(píng)評(píng)定指標(biāo)；；80年代中后期期，以砌體體強(qiáng)度、砌砌筑砂漿強(qiáng)強(qiáng)度或砌體體塊材強(qiáng)度度等級(jí)作為為檢測(cè)對(duì)象象；1994年，將回彈彈法、電荷荷法、筒壓壓法、射釘釘法和剪切切法五種砂砂漿強(qiáng)度檢檢測(cè)方法和和推剪法、、單剪法、、軸壓法、、扁千斤頂頂和拔出法法等五種砌砌體強(qiáng)度的的檢測(cè)方法法納入規(guī)程程；目前，，對(duì)砌體結(jié)結(jié)構(gòu)的檢測(cè)測(cè)主要使用用軸壓法、、砂漿片剪剪切法，回回彈法和射射釘法等。。1.3.2我國(guó)建筑結(jié)結(jié)構(gòu)可靠性性鑒定的研研究與發(fā)展展建筑物在建建造和使用用過(guò)程中，，經(jīng)常會(huì)遇遇到由于材料、設(shè)計(jì)計(jì)、施工、、使用不當(dāng)當(dāng)造成質(zhì)量事事故；或是是由于材料老化、、環(huán)境因素素影響、偶偶然作用(如地震、火火災(zāi)、爆炸炸等)使結(jié)構(gòu)受到到損害。為為了能正確確分析結(jié)構(gòu)構(gòu)現(xiàn)狀，給給出科學(xué)的的鑒定結(jié)論論，可靠性性鑒定是建建筑物維修修改造工作作中需要首首先解決的的問(wèn)題。在我國(guó)，自自從1984年頒布實(shí)施施以可靠指標(biāo)β度量結(jié)構(gòu)可可靠性為特點(diǎn)的《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)》以來(lái)，在在已有建筑筑物可靠性性鑒定的理理論研究與與應(yīng)用上也也取得了明明顯的進(jìn)展展，其中較較為突出的的表現(xiàn)為《工業(yè)建筑可可靠性鑒定定標(biāo)準(zhǔn)》的編制，該該標(biāo)準(zhǔn)以可可靠指標(biāo)β作為結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件承載能能力鑒定評(píng)評(píng)級(jí)的分級(jí)級(jí)標(biāo)志，起起到與統(tǒng)一一標(biāo)準(zhǔn)相協(xié)協(xié)調(diào)的作用用。近年來(lái)，隨隨著人們對(duì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)可靠性鑒鑒定的相關(guān)關(guān)理論方法法進(jìn)行了不不斷深入研研究，許多多新的檢測(cè)測(cè)儀器設(shè)備備不斷涌現(xiàn)現(xiàn)，以及一一些新的檢檢測(cè)技術(shù)、、檢測(cè)手段段得到大量量的推廣應(yīng)應(yīng)用，我國(guó)國(guó)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)的可靠性性鑒定體系系得到了不不斷的提高高和完善，，陸續(xù)頒布布了《工業(yè)構(gòu)筑物物抗震鑒定定標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ117-88)、《工業(yè)廠房可可靠性鑒定定標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ144-90)、《建筑抗震鑒鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-95)、《民用建筑可可靠性鑒定定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50292-1999)、《危險(xiǎn)房屋鑒鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ125-99)等重要標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。1.3.3我國(guó)建筑結(jié)結(jié)構(gòu)加固技技術(shù)的研究究與發(fā)展如何對(duì)已有有建筑進(jìn)行行加固，以以提高結(jié)構(gòu)構(gòu)的服役性性能，國(guó)內(nèi)內(nèi)外科研工工作者對(duì)此此均進(jìn)行了了大量的研研究，并提提出了很多多實(shí)用方法法，如針對(duì)對(duì)上部結(jié)構(gòu)構(gòu)加固，就就有增大截面法法、體外預(yù)預(yù)應(yīng)力法和改變結(jié)構(gòu)傳傳力途徑法法等，針對(duì)地地基基礎(chǔ)加加固，有樁托換、地地基處理和加大基礎(chǔ)面面積法等，這些方方法在國(guó)內(nèi)內(nèi)外已經(jīng)得得到了大量量使用，也也取得了很很多成熟的的經(jīng)驗(yàn)。隨著環(huán)氧樹(shù)樹(shù)脂粘結(jié)劑劑的問(wèn)世（（約1960年左右），，出現(xiàn)了一一種新的加加固方法—外部粘貼鋼鋼板加固法法，這種加固固法是用環(huán)環(huán)氧樹(shù)脂粘粘結(jié)劑把鋼鋼板等高強(qiáng)強(qiáng)度材料牢牢固地粘貼貼于被加固固構(gòu)件的表表面，使其其與被加固固構(gòu)件共同同工作，達(dá)達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)和和加固的目目的。我國(guó)建筑結(jié)結(jié)構(gòu)加強(qiáng)技技術(shù)的發(fā)展展建筑結(jié)構(gòu)膠膠從上個(gè)世世紀(jì)60年代起在結(jié)結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)領(lǐng)域就逐漸漸發(fā)揮了重重要作用。。1965年，福州大大學(xué)配制了了一種環(huán)氧氧結(jié)構(gòu)膠對(duì)對(duì)某水庫(kù)溢溢洪道混凝凝土閘墩斷斷裂及20m跨屋架和9m跨渡槽工字字梁的裂縫縫進(jìn)行了修修復(fù)。鞍山山修建公司司也研制一一種CJ-1建筑結(jié)構(gòu)膠膠，用于梁梁柱的加固固補(bǔ)強(qiáng)。1971年美國(guó)在圣圣弗南多大大地震的災(zāi)災(zāi)后重建修修復(fù)過(guò)程中中，就廣泛泛采用了建建筑結(jié)構(gòu)膠膠，如一座座10層的醫(yī)院大大樓和一幢幢高于137m的市府大廈廈，就用了了7頓多的結(jié)構(gòu)構(gòu)膠來(lái)修補(bǔ)補(bǔ)3萬(wàn)余米的結(jié)結(jié)構(gòu)裂縫。。20世紀(jì)末一種種類似于粘粘鋼加固的的外貼纖維維復(fù)合材料料加固法逐逐漸引起工工程技術(shù)人人員的關(guān)注注，并得以以大量研究究和推廣應(yīng)應(yīng)用。如瑞瑞士國(guó)家實(shí)實(shí)驗(yàn)室首先先采用了外外貼纖維復(fù)復(fù)合材料加加固技術(shù)。。外貼纖維復(fù)復(fù)合材加固固具有施工工周期短、、對(duì)原結(jié)構(gòu)構(gòu)影響小等等優(yōu)點(diǎn)。但但是，在外外貼纖維復(fù)復(fù)合材加固固中，外貼貼材料與構(gòu)構(gòu)件的結(jié)合合性能是保保證加固效效果的關(guān)鍵鍵，粘結(jié)劑劑性能的好好壞決定了了外貼加固固的成功與與否。1.4本課程的主主要內(nèi)容與與學(xué)習(xí)方法法本課程涉及及到檢測(cè)、鑒定定、加固三個(gè)方面的的內(nèi)容，其其學(xué)習(xí)方法法隨內(nèi)容的的不同而有有異。結(jié)構(gòu)構(gòu)檢測(cè)應(yīng)強(qiáng)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性性環(huán)節(jié)，需需掌握對(duì)常常用儀器、、設(shè)備的使使用方法，，要學(xué)會(huì)對(duì)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)據(jù)的整理和和成果的計(jì)計(jì)算。結(jié)構(gòu)構(gòu)鑒定應(yīng)重重點(diǎn)了解鑒鑒定標(biāo)準(zhǔn)的的主要條文文，包括評(píng)評(píng)定等級(jí)的的方法、評(píng)評(píng)定等級(jí)的的依據(jù)和標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)等。結(jié)結(jié)構(gòu)加固涉涉及的理論論及計(jì)算則則較復(fù)雜，，在加固技技術(shù)的學(xué)習(xí)習(xí)時(shí)應(yīng)注意意以下問(wèn)題題：1)明確加固結(jié)結(jié)構(gòu)所需抵抵抗的各種種荷載和作作用，需要要結(jié)合相關(guān)關(guān)規(guī)范，掌掌握荷載