混凝土结构加固技术的研究综述

混凝土结构加固技术的研究综述

摘要:随着时间的推移,我国的许多建筑也已经到了进行维修、加固和改造的阶段,建筑加固显示出来越来越重要的作用,成为工程界的热点之一。本文在我国近十年加固技术发展的基础上,对混凝土结构的加固及时进行了系统的归纳和总结。

关键词:混凝土结构加固技术措施研究

所谓结构加固就是指在原建筑结构的基础上,通过一些附加技术措施,使已经受损的结构恢复原有的结构功能,或者是通过提高原有结构的抗力,以满足新的需要。然而在实际过程中,由于建筑结构的不同、采取措施的不同,已经不同的建筑环境,经常会遇到各种各样的问题。因此,本文对不同工程的混凝土加固技术和方法进行了总结和归纳,为大家提供一定的借鉴作用。

1 加固结构的受力特征

在进行总结以前,我们先对加固结构的受力情况进行简单的分析。结构在加固之前所受荷载称之为第一次受力,加固之后的所受荷载称之为第二次受力。在结构加固后,新增的部分并备有立刻发生作用进行荷载的承受,而是在第二次加荷载时才开始进行受力,与原结构共同分担荷载。已知从整体的受力情况看,新增部分在应力、应变累计应力、应变等方面都会出现滞后的现象。因此,往往出现当原有结构以及出现破坏时,新增部分还没有达到极限状态,无法充分发挥出其

潜在的作用。因此,新旧两部分如何更好的共同工作是加固过程中必须关注的重点问题之一。

2 常见的加固方式研究

结构加固技术在经过十几年的发展后,已经具有了大量行之有效的技术,下面在归纳分类的基础上对其原理、优势及不足进行简单的介绍。

2.1 增大截面加固法

增大截面结构法主要是通过增大结构的截面积或者是增加结构的配筋率,以实现提高结构的刚度、强度和稳定性,所以有时也称之为外包混凝土法。通过该方法进行加固工程,几乎不需要后期的定期养护,是一种非常理想的加固方法。但也不在这许多的不足:首先是现场湿作业工作量大,养护的时间较长,给生产和生活造成一定的影响;其次截面积的增大还会影响到结构的外观以及房屋的净空。因此,在实际工程中增大截面固定法主要用在钢筋混凝土梁底面或侧面加大尺寸,增配主筋,提高有效工作面积、提高结构承载能力等方面。

2.2 外粘型钢加固法

外粘型钢加固法就是通过在钢筋混凝土梁、柱等周围包裹型钢以实现结构加固的一种方法。该方法在加固过程中,原构件的截面尺寸增加较少,但构件的承载力却可以大幅度的提高;同时加固后原构件的

混凝土也会受到外包型钢的约束,进一步的提高原有结构的承载力和延展性,更具有施工简便、工期短等优点。外粘型钢加固混凝土法主要适用于需要大幅度提高截面承载力和抗震能力的梁、柱结构的加固。但在使用该方法时,有几点需要特别注意:(1)该方法多用于单层工业厂房柱的加固;(2)外包型钢需做防腐处理,提高其耐久性;(3)在施工过程中,混凝土构件表面应打磨平整、清理干净。

2.3 外加预应力加固法

外加预应力加固法就是通过外加预应力拉杆或型钢撑杆,对结构构件或者建筑整体进行加工。其工作原理就是通过预应力强迫后加结构进行受力,一次来改变原有结构的受力状况,实现共同受力,减低原有结构的应力水平。有效解决了加固构件应力应变滞后的现象、显著提高了整体结构的承载能力,实现了加固、卸荷、改变结构内力的三重效果。该加固方法的加固效果已经得到了普遍的认可,具有非常大的发展前途,当施工比较复杂且需要大量的施工设备,对原有建筑的外观也有一定的影响。因此,该方法目前主要应用于大跨度结构加固以及较高应力应变状态下的结构加固。

2.4 粘钢钢板加固法

粘钢钢板加固法就是把钢板和混凝土结构通过高强度结构粘结在一起,形成复合的整体结构。该方法同样也实现了新旧结构之间的整体受力,并且通过钢板对原有构件起到了约束的作用,大大提升了原

有设计结构的承载力和抗破坏力,同时对原有构件中的裂缝、变形也起到一定的加固作用,提高了加不过见的抗变形能力。该方法主要适用于对钢筋混凝土受弯、大偏心受压和受拉构件加固。同时在使用上也存在着一定的限制性条件,如:使用环境温度不能超过5～60℃;相对湿度不能大于70%;混凝土强度等级不能低于C15;在有化学腐蚀的环境中,要采取有效的防护措施。

2.5 植筋技术

植筋技术是建筑工程中钢筋混凝土结构变更、追加和加固的最有效的方法。通过高强度的化学粘合剂,使钢筋、螺杆与混凝土产生握裹力,将钢筋牢固锚固在混凝土中。该方法可产生高负荷承载力,不易产生移位且密封性能较好,不需要做任何的防水处理。化学粘合剂的使用不仅不会对基材产生张破坏,而且对整体结构还有补强的作用,适宜边距、间距小的部位,施工简便迅捷,安全环保。目前植筋加固技术已得到了广泛的应用。

随着技术研究的不断深入,新型材料的不断出现,钢筋混凝土加固方案的选择空间也将越来越大。

参考文献

[1] 张益多,刘荣桂.混凝土结构加固技术研究及应用综述[J].江苏

大学学报,2003(6):2-6.

[2] 赵华玮.混凝土结构加固技术[J].漯河职业技术学院学报,2008,7(5):87-88.

[3] 王建勋.钢筋混凝土结构加固技术[J].山西建筑,2020,36(10):70-71.