结构损伤与加固

结构损伤与加固

研究生姓名

学科(领域)建筑与土木工程年级班级

学号

所属学院土木工程与力学学院

结构损伤诊断与加固学习心得

一．绪论

经过一个月,二十三课时的学习,我们在陈爱军老师的带领下对结构损伤诊断与加固有了一个清晰的认识。现将上课所学和课后查阅资料归纳整理如下，作为对本课程的一个回顾。

由于多种原因，建筑物的质量事故时有发生，如何对受损结构进行鉴定、加固是～个非常棘手的问题。针对这一情况，以具体的某住宅楼质量事故处理为基础，运用先进的检测方法对该建筑进行了鉴定、分析，总结出一套切实可行的加固工作的程序。同时针对梁、板及砌体不同的损害情况分别采取了加大截面法、粘钢加固法以及增设钢筋网面层等补强方法，使受损结构的使用功能得以快速有效的恢复。结构的加固与改造是针对结构存在问题的处理，包括施工图设计和施工操作，是对全套技术先进性、科学性和合理性的验证阶段。

二. 混凝土结构的加固

混凝土结构的加固种类较多，设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。

2.1 加大截面加固法

在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层，可增加截面有效高度，扩大截面面积，从而提高构件正截面抗弯，斜截面抗剪能力和截面刚度，起到加固补强的作用。

在适筋范围内，混凝土弯变构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。在原构件正截面配筋率不太高的情况下，增大主筋面积可有效地提高原构件正截面抗弯承载力。在截面的受拉区加现浇混凝土围套增加构件截面，通过新加部分和原构件共同工作，可有效地提高构件承载力，改善正常使用性能。

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、板、柱、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。

2.2 置换混凝土加固法

置换混凝土加固法是剔除部分陈旧的混凝土，置换成新的混凝土，新混凝土的强度等级应比原结构、构件提高一级，且不得低于c20级。比较适用于钢筋混凝土构件的局部加强处理，有时也用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等钢筋混凝土结构构件的加固。

置换混凝土加固法构件加固后不影响结构原先的净空，能恢复结构原先的外观。但是存在施工的湿作业时间长、养护时间较长的缺点，而且剔除陈旧混凝土的工作量大，容易伤及原构件的钢筋，所以在施工过程中对原构件可能造成的屈服、疲劳、失稳等破坏状态要进行全面严密的评估。

2.3 粘钢加固法

外部粘钢加固法是在钢筋混凝土受弯构件承载力不足区段（正截面受拉区、正截面受压区或斜截面)表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板，使其整体工作共同

受力，以提高结构构件承载力的一种加固方法。该方法的实质是一科体外配筋，提高原构件的配筋量，从而相应提高构件的刚度、抗拉、抗压、抗弯和抗剪等方面的性能，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。

粘钢加固法施工方便快捷，现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，对结构的外形、净空等影响较小，在施工过程中刘生产和生活无显著影响。因此在房屋建筑领域和公路桥梁领域中都得到了普遍采用。但是该法加固对结构胶的要求较高，结构胶必须是强度高、粘结力强、耐老化、弹性模量高、线膨胀系数小、具有一定弹性，其加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平，所以在设计施工过程中必须要非常慎重。

2.4 粘结外包钢加固法

粘结外包型钢加固法是把型钢(钢板)包在被加固构件的外边，即采用环氧树脂化灌浆等方法把型钢与被加固钢筋混凝土构件粘结成一整体，使钢材与原构件整体工作共同受力。加固后的构件，由于受拉、受压区钢材截面积增大，从而正截面承载力和截面刚度都有大幅度提高。该方法常用干柱、桁架、梁和一般钢筋混凝土结构物的加固，特别是构件加固后不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高构件承载能力的钢筋混凝土构件。

粘结外包钢加固法受力可靠，施工简便，现场工作量较小，能显著提高结构、构件的承载能力而且对结构使用空间的影响小，施工简便且湿作业量较少。但是用钢量较大，加固费用较高，对使用环境的温度有限制，不宜在无防护的情况下用于600℃以上的高温场所。

2.5 粘贴纤维增强塑料加固法

外贴纤维加固是用胶结材料把纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉区域，使它与被加固截面共同工作，达到提高构件承载能力的目的。除具有粘贴钢板相似的优点外，还具有耐腐浊、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。

2.6 预应力加固法

预应力加固法是一种采用外加预应力钢拉杆(分水平拉杆、下撑式拉杆和组合式拉杆)或撑杆，对结构进行加固的方法。预应力加固法广泛用于混凝土梁、板等受弯构件以及混凝土柱(用预应力顶撑加固)的加固，具有广泛的应用前景。该法加固效果好而且费用低，但增加了施加预应力的工序和设备。

2.7 碳纤维加固法

碳纤维加固混凝土是指用特制的建筑结构胶将碳纤维与混凝土牢固的粘结在一起并共同工作，达到结构加固，提高结构承载力和抗震性能、修补构件缺陷的目的，由于碳纤维具有高强度、高弹性模量、耐腐蚀、耐久性好、施工简捷、没有湿作业、不需大型施工机具、适用面广，可广泛应用于各种结构类型、各种

结构形状、各种结构部位的加固修补，且不改变结构形状及不影响结构外观，又具有很好的防腐蚀性能及耐久性能。

2.8 植筋技术

植筋技术是一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术，可植入普通钢筋，也可植入螺栓式锚筋，已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。如：施工中漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救，构件加大截面加固的补筋，上部结构扩跨、顶升对梁、柱的接长，房屋加层接柱和高层建筑增设剪力墙的植筋等。

2.9工程结构加固的基本原则

混凝土加固方法有许多种，如前所述，但各自都适用于不同的情况。各种加固方法的选择又根据可靠性签定结果、结构功能降低及加固原因，结合结构的特点，新的功能要求，当地具体条件等因素，按照加固效果安全可靠、经济合理、施工简便原则来综合分析确定。这其中静力加固应考虑二次受力特点，加固重点侧重于结构承载力的提高上。

而抗震加固的重点则侧重考虑结构的整体性和延性上。在加固设计中，同样要遵循强柱弱粱、强剪弱弯、强节点、强锚固的原则，以保证加固后的结构有较好的延性，在地震作用下具有较大的内力重分布和耗散地震能量的能力。还需考虑局部加固后，结构的薄弱环节可能发生转移，应采用二次验算的方法进行加固后的验算。同时，为了达到抗震加固的效果，又达到节省材料、降低造价目的，只要条件许可，实际加固工程中应采取多种措施尽量卸荷。

2.10结语

对建筑工程的加固改造方案多种多样，因此在具体的工程中我们应该根据实际情况选择合适的加固方案，如果对假设加固完成后结构的分析结果反映所采用的加固方案仍存在修改完善的必要，应该对加固方案进行必要的修改和完善。加固技术的发展离不开创新，近年来，随着材料科学和计算机技术的发展，可以积极的采用合适的新材料到工程结构的加固之中，同时积极利用计算机技术对各种数据进行分析，可以极大地减少人工量，省时省力。

三．桥梁上部结构的常用加固方法

3. 1 桥面补强层加固法

当采用桥面补强层加固时,须将原桥面铺装全部凿除或凿毛,然后加铺一定厚度的补强层,以增大主梁有效高度及改善桥梁荷载横向分布能力,从而提高单梁承载能力或桥梁结构整体承载能力。该方法的缺点是在凿除桥面铺装时,一般只能是手工操作,因此,用工量较大,工期较长,并有可能对原结构(如主梁等)造成