工程结构鉴定与加固技术Word文档下载推荐.docx

1、 环境作用 物理、化学和生物等对材料的损伤，老化 人为因素 设计、施工和使用不当 意外灾害 风、火、水、地震等 规范修订 标准的提高1.1.2建筑业发展的趋势 建筑业的发展大致可以分为三个时期： 战后重建（新建） 规模大、标准低 新建与维修改造并重 以维修改造为重点 现有建筑的规模和功能不能满足要求； 新建费用高时间长，而改造工期短，投资少，效益高。 对建筑业来说，21世纪是维修改造的世纪！据美国劳工部门预测，维修改造业是最受欢迎的九大行业之一。1.2加固改造学的内容1.2.1结构现状的可靠性评价 现有建筑结构（材料）寿命的预测 结构（构件）残余承载力的分析 结构及结构材料的检测 现有房屋的鉴

2、定方法1.2.2结构加固改造方法的研究1.2.3加固改造后结构体系的分析1.2.4加固方案的（评价）确定 没有不可加固的结构，没有包打天下的加固方法，适才适用！ 方案可行性分析时应考虑： 安全性 施工和使用期间的安全 施工方便 工期、施工难度 适用性使用要求、环境要求、空间要求等 经济性2. 结构可靠性检测与鉴定2.1使用环境对材料的影响2.1.1动力荷载对材料的影响 2.1.2火灾、高温对材料的影响 2.1.3腐蚀介质对材料的影响 2.1.4冻融对材料的影响2.2结构材料的一般检测方法2.2.1结构体系的调查2.2.2砼结构材料的检测2.2.3砌体结构材料的检测2.2.4钢结构材料的检测 2

3、.2.5地基基础的检测2.3结构可靠性鉴定2.3.1可靠性鉴定方法及程序 鉴定分类 正常使用性鉴定 安全性鉴定 可靠性鉴定 鉴定程序及工作内容委托初步调查鉴定目的、范围和内容详细调查 补充调查安全性或使用性鉴定可靠性评定 适修性评定鉴定报告 初步调查包括：资料、历史、现场和鉴定计划 详细调查包括：结构情况、使用条件、地基基础 结构损伤、材料性能、必要的验算和检测等 可靠性评定包括：安全性、使用性和可靠性评级。 按构件、子单元和鉴定单元分四级 适修性评级：按构件、子单元和鉴定单元分四级2.3.2结构的鉴定等级及标准 分级内容构件安全性鉴定分级：根据承载力、构造连结、不适于承载的位移或裂缝等四个检

4、查项目进行评定，分为au，bu，cu，du四级。子单元的安全性鉴定分级:民用建筑的第二层鉴定评级，包括地基基础、上部结构和维护结构。分为Au，Bu，Cu，Du四级。 民用建筑鉴定单元分级：按子单元的安全性进行鉴定，分为Iu，IIu，IIIu，IVu四级。 分级标准 Iu（Au或au）：安全性符合鉴定标准要求，承载能力正常，可不采取处理措施。 IIu（Bu或bu）：安全性略低于鉴定标准要求，尚不影响承载能力，可能有少数构件应采取处理措施。 IIIu（Cu或cu）：安全性不符合鉴定标准要求，影响承载能力，应采取处理措施，且可能有个别构件（子单元）须立即采取措施。 IVu（Du或du）：安全性严重不

5、符合鉴定标准要求，已不能正常承载，须立即采取处理措施。2.3.3（砼）构件安全性鉴定评级 构件及其连接承载力评定标准 评 定 标 准构 件 类 别 R/ 0S au级 bu级 cu级 du级主 要 构 件 1.0 0.95 0.9 0.9一 般 构 件 1.0 0.95 0.85 0.85 构造与连接评定标准 检 查 项 目 au级或bu级 cu级或du级 连接或节点 符合规范标准 不符合规范标准 基本无缺陷 有严重缺陷 受力预埋件 合理，无变形损坏 明显缺陷，变形损坏2.3.4子单元安全鉴定评级第二层次，包括：地基基础、上部承重结构和维护系统 地基基础 （包括：地基、桩基和地基稳定性及基础和

6、桩） 按地基或桩基（变形）评定Au级：不均匀沉降满足标准，无沉降裂缝变形等Bu级：不均匀沉降满足标准，有轻微沉降裂缝（W2mm/月，有沉降裂缝（砌体W10mm；预制构件间W10mm预制构件间W5mm），发展明显。 按地基（承载力）评定 （有必要且有条件时） 按基础评定抽查部分基础，按各基础所评等级评定该种基础；有多种基础时，应分别评定后，取最低一个等级。 按桩评定单桩评定按构件评定；一个承台所含群桩，按单桩结果综合（a,b,c,d的比例）；多承台时，取各承台最低一个等级。 按地基稳定性评定滑动史、滑动迹象等 上部承重结构 每种主要构件安全性等级 根据a,b,c,d的比例综合 每种一般构件安全性

7、等级 根据a,b,c,d的比例综合 结构整体性等级 根据结构、支撑和圈梁的布置、构造等 不适于继续承载的结构侧向位移 维护系统的承重部分2.3.5鉴定单元可靠性评级在用房屋鉴定要点 鉴定报告 可靠性鉴定 适修性鉴定鉴定单元安全性鉴定 鉴定单元正常使用性鉴定 子单元安全性鉴定 子单元正常使用性鉴定 地基基础 上部承重结构 维护系统 检查项目或构件 承载力 构造 连接 变形 腐蚀 其它2.4结构寿命的预测3. 结构加固设计3.1 结构加固的基本原则和一般方法3.1.1结构加固的特点及基本原则一、加固的特点 施工方面： 场地狭窄，设备使用、操作困难 工期短，甚至不停止使用。 设计方面： 对原有结构（

8、构件）的评价和利用； 新旧结构（构件）的连接、新旧材料的连接； 对相邻结构（构件）的影响； 施工的可操作性等。二、加固的基本原则 全面了解原有结构及结构材料 结构方案应技术可靠、经济合理、方便施工 减少对原有建筑的损伤，尽量利用原有结构的承载能力 加固时，应加强对实际结构的检查，并随时消除隐患。3.1.2 加固方法及选择一、直接加固法直接加固法是通过一些加固措施，直接提高构件截面承载力等。 加大截面加固法采用同种材料，对原构件进行加固。 外包（钢）加固法 采用异种材料（高强度材料，如钢材等）对原构件进行加固。 预应力加固法： 采用异种材料（钢筋等），通过预应力使其与原构件共同受力 辅助结构加固

9、法采用异种材料进行体外加固。如直接用型钢或钢构架与原构件形成组合结构，采取措施使其共同工作。 外部粘钢加固法 用结构胶把钢板粘结在原构件的表面。 FRP（Fiber Reinforced Plastic）加固法 用结构胶把FRP（纤维增强塑料）粘结在原构件的表面 其他加固法二、间接加固法 间接加固法是通过一些措施，改变结构传力途径，减少荷载效应。 增设构件加固法 在原有构件之间增加一个新构件，减少原有结构的受荷面积。 增设支点加固法 在梁、板、柱等构件上增设支点，减少计算跨度（长度）。 增加结构整体性加固法 通过支撑等构造措施使多个构件形成整体，整体破坏的概率小 改变结构刚度比加固法 改变刚度

10、比，调整结构的内力分布。3.2 砼结构加固设计3.2.1砼受弯构件的加固一、 加大截面加固法 受压区加现浇砼层加固法 方法在钢筋砼受弯构件受压区加砼现浇层 原理增加截面有效高度，扩大截面面积 效果提高构件正截面抗弯、斜截面抗剪能力和截面刚度 受力特点同二阶段受力的钢筋砼叠合受弯构件 计算方法同叠合受弯构件 注意问题新旧砼强度不同；新加部分与原构件可靠连接； 叠合面抗剪承载力计算。 设计思路确定现浇砼层厚度 验算正截面承载力并确定受压钢筋的数量 判断结果是否合理 验算斜截面和叠合面承载力。 受压区加现浇层加固梁计算简图增大主筋面积加固法 方法及原理 增大受拉主筋面积 效果 提高构件正截面抗弯能力

11、和截面刚度 受力特点当加固时不进行完全卸载时，加固后构件属二次受 力构件，新加钢筋的应力和应变均滞后与原钢筋； 当加固施工时采用完全卸载时，属一次受力构件， 新加钢筋与原钢筋应力和应变将同步发展。 计算方法 近似地按照一次受力构件计算，但应考虑实际二次 受力和二次施工协同工作不如一次施工好等原因 引起的新加受力钢筋强度得不到充分发挥的不利 影响，对新加钢筋强度进行折减。 注意的问题 界线破坏受压区高度系数 b 设计思路 确定加固的范围 计算新增受拉钢筋的面积。 （a） （b） （ c ） （d） 增大主筋面积加固梁截面计算简图 a：连接短筋； b：截面示意；c：计算简图；d：截面应变受拉区加现

12、浇砼围套加固法 方法 受拉区加现浇砼围套加固 原理 增加受拉钢筋面积和截面有效高度 效果 提高构件正截面抗弯、抗剪能力和截面刚度 受力特点 同增大主筋面积加固梁 计算方法 同增大主筋面积加固梁 注意的问题 界线破坏受压区高度系数 b”； 原纵筋加固后在新载下其应力发展较慢 设计思路 初步确定加固粱截面尺寸 确定新增纵向钢筋的 面积 验算斜截面承载力 判别加固方案是否满 足要求，否则修改截面尺寸或采用其它加固方法 （a） （b） （ c ） （d） 受拉区加现浇砼围套加固梁截面计算简图a:单面加固；b:三面加固；截面平均应变；d:承载力计c算简图二. 预应力加固法预应力水平拉杆加固法 方法受拉区增设预应力拉杆。 原理拉杆内产生轴向拉力，偏心地反作用于在构件中产生偏心 受压作用，该作用克服了部分外荷载产生的弯矩，减少了 外荷载效应，同时受弯构件变成偏心受压构件。 效果提高了构件的抗弯能力和斜截面抗剪承载力。 受力特点当水平拉杆与与构件底面紧密贴合形成一整体时， 其结构性能和应力特征与后张预应力砼构件相似； 反之，拉杆不能与构件共同挠曲，其应力应变增量 小于后张预应力砼构件，拉杆不能充分发挥作用。 计算方法原构件与水平拉杆组成了一个复合超静定结构体系 可根据变形协调条件求解内力，截面承载力计算按 偏心受压构件构件的方