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1、谈建筑结构加固技术谈建筑结构加固技术 摘要:随着科学技术发展和社会的进步，为了保障人民的生命财产安全，各种建筑结构的加固技术日益被重视,亦显得尤为重要。本人总结目前常用的建筑结构增强、补强的常用加固方法进行分析,指出了各自的适用范围,以供同行设计施工参考。 目前,国内外的很多科研机构都进行了大量的研究工作,且大都已经用于实际工程中。然而,这些加固方法都有一定的缺陷,除去带有共性的化学腐蚀问题外,象粘钢加固法,还会增加构件自重、结点不易处理、施工难度大等。因此,在实际加固时,应寻求一种简便易行的技术含量高的加固技术。FRP以其优异
2、的性能成为土木工程领域受宠的新型材料,尤其与传统的钢筋混凝土结构相结合更能发挥其突出的优点。FRP具有很大的研究推广价值和巨大的社会经济效益,随着研究工作的不断深入,这种材料必将得到广泛的应用。我国拥有巨大的建筑市场,随着经济建设的飞速发展,相信FRP在我国土木工程领域将有美好广阔的发展前景。 增大截面加固法 对钢筋混凝土结构而言,增大截面法是通过采用同种材料(钢筋混凝土)来增大原混凝土结构截面面积,从而达到提高结构承载能力的目的。当梁、柱构件抗力不够时,常采用增大截面法, 其优点如下: 1)施工技术成熟,便于施工; 2)质
3、量好,可靠性强; 3)提高抗力及构件刚度的幅度大,尤其对柱增加稳定性较大。 增大截面、增加刚度,首先要考虑分析整体结构,不能仅为局部加大而加大,这样会引起整体结构的局部薄弱层发生重大事故。此外,加大截面法还有一些不利因素,使用时要予以考虑。 1)因构件质量和刚度变化较大,结构固有频率会发生变化,因此,应避免使结构加固后的固有频率进入地震或风震的共振区域,造成新形式的破坏; 2)现场湿作业工作量大,养护时间较长,对生产和生活有一定的影响; 3)构件的截面增大后对结构的外观以及房屋或桥梁净空也有一定的影响。增大截面加固法主要使用
4、于梁、板、柱、墙等一般结构。 外包钢加固法 外包钢加固法是一种以角钢外包于构件四角,角钢之间用缀板连接的加固方法。外包钢加固法分干式和湿式两种情况。 1)湿式外包钢法是在型钢与原构件之间用乳胶水泥或环氧树脂等粘结,使新旧材料之间有较好的协同工作能力,其整体性 好,但湿作业工作量大; 2)干式外包钢法是型钢与原构件之间无任何粘结,有时虽填以水泥砂浆,但并不能确保结合面剪力和拉力的有效传递,型钢与原构件不能整体工作,彼此只能单独受力。与湿式外包钢相比,干式外包钢施工更为简便,但承载力提高不如湿式外包钢有效。该法能在基本上不改变原
5、结构构件截面尺寸的情况下,大幅度提高构件承载力,增大延性和刚度,适用于混凝土柱、梁、屋架和砖窗间墙以及烟囱等结构构件和构筑物的加固。外包钢加固法特别适用于使用上不允许增大截面尺寸,而又需要大幅度地提高承载力的轴心和偏心受压构件的加固。该法施工速度快,现场工作量较小,加固效果好,但用钢量大,加固费用较高。 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(分水平拉杆和组合式拉杆)或型钢撑杆对结构进行加固的方法。通过施加预应力强迫钢拉杆或型钢撑杆受力,影响并改变原结构应力分布,并降低结构原有应力水平,致使一般加固方法中普遍存在的应
6、力应变滞后现象的影响能较好的消除。因此,后加部分与原结构能较好地共同工作,结构的总体承载能力可显著提高。预应力加固法具有加固、卸载和改变结构应力分布的三重效果,适用于大跨度结构加固,以及采用其他方法无法加固或加固效果很不理想的较高应力应变状态下的大型结构加固。预应力加固法的主要优点如下: 1)体外配筋张拉预应力可以起到增加主筋、提高正截面及斜截面的强度,同时也提高了刚度,有效地改善了使用性能且效果好。 2)预应力能消除或减缓后加杆件的应力滞后现象,使后加杆件有效地工作。 3)预应力产生的负弯矩可以抵消部分荷载弯矩,减小原构件的挠
7、度,缩小原构件的裂缝宽度甚至使原裂缝完全闭合。因此,预应力加固法是一种加固效果好而且费用低的加固方法,具有广阔的应用前景。该法的缺点是增加了施加预应力的工序和设备。 外部粘钢加固法 外部粘钢加固法是将钢板通过粘结剂,按加固设计要求,粘贴于混凝土或钢结构表面,使之共同工作。这种加固法的优点是取材容易,施工方便、快捷,能在几乎不改变构件的外观和使用空间的条件下,大大提高结构构件的承载力和正常使用阶段的性能。采用外部粘钢加固时,通常是将钢板粘于梁底受拉区,以提高梁的承载力,当在梁侧贴钢板时还可以提高梁斜截面承载力。目前,外部粘钢加固法主
8、要用于承受静力作用的一般受弯构件及受拉构件的补强加固,要求环境温度不宜超过60℃,相对湿度不宜大于70%,并要求无化学腐蚀。当工作条件不满足上述要求时,应当采取相应的处理措施。粘贴钢板对施工工艺要求较高,一般需要专业施工
