混凝土结构加固论文

混凝土结构加固论文

【摘要】随着我国国民经济的发展，不仅大量老化混凝土结构需要加固，有些使用时间不长的结构也因功能改变等也需要加固改造。当今的混凝土结构加固可用日新月异来形容。更新的技术，更新的工艺，更新的材料，更加深入更加成熟的研究成果，必将伴随着我们跨入新世纪而到来。

混凝土材料广泛应用于各类结构。但是随着使用年限的延长，混凝土结构会发生老化、劣化现象。另外，不合理使用、长时间缺少维修保养、结构用途发生改变等原因都可能需要对原结构进行修复或加固。我国的工业与民用建筑、各种构筑物、城市高架桥梁、铁路与公路桥梁、涵洞、隧道及其他土木工程结构中都存在大量需要加固补强、补裂的混凝土结构。目前，结构加固已成为结构工程研究与应用领域中的一门新兴学科，结构加固技术的研究已成为国内外研究的热点。

一、结构加固概述

1 加固原因

加固学是随同房屋结构学发展而发展起来的。从加固的范围看主要原因有：（1）尚未建成但由于施工质量问题；（2）结构封顶尚未使用就要改造而引起的加固；（3）结构老化后进行改造加固；（4）因灾害引起的加固。

2 加固工作程序

可靠性鉴定-加固方案选择-加固设计-施工组织设计-施工-验收。

3 传统加固方法

即加大截面法，是在现有混凝土构件外加钢筋混凝土，增大原混凝土构件截面面积，达到提高结构承载力的目的，加大截面法的优点是容易施工，适用面广，可广泛用于一般梁、板、柱、墙等混凝土结构的加固。缺点是现场湿作业工作量大，养护期较长，对生产和生活有一定影响；对结构外观及房屋净空也有一定影响，且嵌入的钢筋锈蚀和混凝土劣化的危险性很大。加在截面法的加固效果与原结构在加固时的应力水平，结合面构造处理，施工工艺，材料性能以及加固时是否卸载等因素直接相关。加大截面法在设计构造方面必须解决好新加部分与原有部分的整体工作共同受力问题。试验研究表明，加固结构在受力过程中，结合面会出现拉、压、弯、剪等各种复杂应力，其中关键是剪力和拉力。今后欲使这一加固技术更有效的分法是使用具有高张拉应变能力，低收缩性能的材料。

4 混凝土加固结构的受力特点

对已建混凝土结构进行加固后，存在着二次受力的问题，有以下特点。

1）应力、应变的滞后性

加固前原结构有荷载作用，已存在着一定的弯曲和压缩变形，新加部分必须在新增荷载时才开始受力，导致新加部分的应力、应变滞

后于原结构的应力、应变，新旧结构难以同时达到应力峰值川因此，对应力水平指标超过一定限值的结构进行加固时，必须采取有效的卸载措施，否则达不到理想的加固效果。

2）新旧部分的整体性

加固结构属于组合结构，新旧两部分存在着整体工作问题，而整体工作的关键在于结合面能否有效地传递剪力了。混凝土加固结构结合面受剪承载力，根据中国建筑科学研究院的实验研究，可按下式计算：

__结合面剪应力设计值；

__结合面混凝土抗剪强度设计值；

__横贯结合面的剪切一摩擦筋配筋率；

__剪切一摩擦筋抗拉强度设计值。

二、新型加固方法

1 绕丝加固法

根据混凝土三向受压可以提高其单轴抗压强度的原理，对于受压柱，可以用退火钢丝横向缠绕构件，以提高其强度。根据梁的受剪区斜向箍筋受力优于竖向箍筋的道理，可根据需要在梁外进行斜向绕筋或竖向绕筋，以提高其抗剪强度。试验证明，这一方法不仅对圆柱、

方柱有效，对长方形柱亦有效。在受压时，钢丝主要起约束作用，其加固效果与绕丝直径和密度有直接关系。

2 粘贴钢筋加固技术

粘贴钢筋加固技术是指将钢筋粘贴在构件原有配筋表面或粘贴在混凝土内部的一种加固方法。当钢筋保护层脱落，胀裂或遭腐蚀破坏时，可将加固钢筋直接粘贴在原有配筋表面；当保护层混凝土比较完好或原配筋位置不易测准时，可在混凝土表面切缝（12。5cm深）或凿槽，将钢筋粘贴在缝内或槽内，以达到加固目的。粘筋加固主要也是通过结构粘接剂传递应力。此方法具有以下特点：（1）完成加固工作后加固筋处于原构件内部，因此该技术是一项内加固技术；（2）基本不加大原构件的截面外形尺寸和自重；（3）加固筋贴紧或邻近原有配筋，与原有配筋协同工作性好；（4）尽可能少损伤原混凝土构件。

3 聚合物浸渍混凝土加固技术

聚合物浸渍混凝土是指以普通混凝土为基材，以有机单位为浸渍液渗入混凝土内部并且聚合而成的一种有机——无机复合材料。这种聚合物浸渍混凝土对混凝土基材的性能改善有显著影响，强度可提高数倍，抗渗性及耐化学腐蚀性也有大幅度提高。由于有机单体渗入混凝土内部，并且聚合后基本填满了混凝土原有的空隙，极大地改善混凝土的微观力学结构，因此，浸渍混凝土能够显著地提高原混凝土基材的力学强度。

聚合物浸渍混凝土加固技术是一项纯粹的化学加固技术，具有如下特点：（1）施工过程完全不损伤原混凝土构件，不削弱原构件承载力，安全可靠；（2）加固材料渗入混凝土内部，不存在应力滞后问题；（3）不影响原构件外形尺寸。由于其加固的目的主要是提高混凝土强度及耐久性，因此适用于配筋无误，但混凝土质量达不到要求的任何混凝土构件。

在具体工程中应用这些措施时，必须结合各自工程的特点，通过结构计算并按有关构造要求，确定适宜的实施方案，同时应采取适当的临时支撑措施，以保证结构安全。随着我国国民经济的发展，不仅大量老化混凝土结构需要加固，有些使用时间不长的结构也因功能改变等也需要加固改造。当今的混凝土结构加固可用日新月异来形容。更新的技术，更新的工艺，更新的材料，更加深入更加成熟的研究成果，必将伴随着我们跨入新世纪而到来！

参考文献：

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