结构检测与加固的论文

工程硕士论文：建筑结构的加固与鉴定分析

引言

由于在过去几十年里我国的建筑行业发展迅猛，一些建筑过于破旧，因此我们对建筑发展趋势逐渐发生了一些转变，从原来的大规模的新建逐渐转向了新建和维修并存的时期。对于很多重要的建筑物，因为各方面的因素(如文化、建造地段等因素)，老旧的建筑物不能轻易拆除，为了建筑物不至于发生安全事故，所以我们必须对这些建筑物进行必要的鉴定与加固工作。维修改造的基础便是结构的可靠性鉴定，在对加固设计时，我们应选取适当的加工方法，以确保加固工作的经济可靠。因此，对已有建筑物结构的鉴定及加固方法的研究至关重要。

1 建筑结构加固的目的

有些建筑结构在使用过程中原有的可靠性可能会丧失或者降低，这可能是因为我们在设计、施工或者使用的过程中，其建筑结构发生了一些改变。因此，我们必须对该建筑物的可靠性进行恢复或者提高，这便用到了加固，对建筑结构进行加固处理后，会使建筑物的可靠性得到一定程度的提高。如结构的抗力性能提高、构件的承受负载能力增强以及结构其他的性能的改善。

经过科学研究发现：对建筑结构进行加固处理，结构的承载力可以得到有效的提高，结构的刚度也可以得到一定程度的提高，可以有效的减小建筑在使用过程中的位移与变形。通过对建筑结构加固处理，构件的局部稳定性将会得到增强，建筑结构的整体稳定性也会得到相应的增强，可以及时有效的减小在施工和使用过程中的裂缝的宽度，并对建筑结构的耐久性的改善起到重要作用。

2 建筑结构加固的步骤

一般建筑结构的加固步骤在对建筑结构进行加固之前，我们必须对建筑结构进行科学的全面的鉴定工作，然后对鉴定出的结果做出必要的分析，对该建筑物是否有必要进行加固做出决定。如果该建筑需要进行结构的加固，我们必须严格的根据国家的.相关规范和规定以及相关的加固规则进行加固。在对建筑结构进行加固处理时，由于在加固的过程中对一些结构的拆除或者更换是不可避免的，所以我们还必须对加固方案进行经济性和可行性进行必要的分析。在没有经过相关研究部门、设计部门以及鉴定部门的许可，不能对该建筑结构的用途和使用环境进行擅自更改。必须确保结构加固后建筑结构的安全性。建筑结构加固的一般步骤如图1所示。

混凝土结构加固步骤在对混凝土结构进行加固设计时，我们必须对该结构进行充分分析，然后从该结构的条件要求以及使用要求方面出发，对加固的方法与加固的技术做出决定。结构鉴定主要是指建筑物结构必须按照相关的规定(如规定的时间、规定的条件)，对预定功能(如刚度、强度、耐久性、抗裂性以及稳定性)的完成能力。下面对相关的规定做以简要的介绍：

规定的时间是指在对加固设计时，所设置的基准的使用期限;规定的条件是指结构必须在正常的使用、施工以及设计等条件下，进行鉴定。其基本的功能主要分为耐久性功能、适用性功能以及安全性功能。

在设计好加固方案之后，必须和业主、原设计单位以及相关单位，就该建筑在加固后是否对其原有的使用功能有影响以及在加固后是否能够达到预期的效果等做出相关的讨论，然后共同对所设计出的加固方案做出决定。

一般我们对建筑结构的鉴定时可以采用三种行之有效的方法，分别是实用鉴定法、传统经验法以及概率法。在对建筑结构进行加固设计时，必须充分的对原建筑的相关结构进行详细的了解，在此基础上对其进行详细的加固设计。在进行加固施工之前，我们还要对施工组织进行详细的设计，这不仅可以让施工顺利进行，而且还对工序和技术有着重要的指导作用。施工方、业主以及监理对加固的施工过程必须共同协调进行。当施工工作完成后，要求业主和验收部门对该结构的施工进行验收。

3 建筑结构的加固方法与技术

在对建筑结构的加固方案进行设计的时候，我们必须对其施工方法全面考虑，并对施工方法的科学性、可行性以及先进性做出必要的分析与说明， 以确保施工的顺利进行。

随着我国在科学技术上的迅速发展，在对新材料的科学研究的投入下，材料方面的技术也得以快速发展，不断出现一些新型的建筑材料。所以新型建筑材料、新的建筑施工技术以及新的施工工艺也会不断出现在加固工程中，通过一些新技术和新材料一般对加固的效果有着重要的帮助。

例如，近几年有一种用高科技研制而成的粘碳纤维新材料得到广泛推广和运用，它在加固工程中所表现出与其它传统的加固工艺所不同的特点如下：这种新材料表现出很好的耐湿和耐潮的性能、有着很好的抗腐蚀性能、强度较高、本身的自重比较轻、产品的质量较好以及在施工过程中给施工带来很大的方便。由此可见其加固性能比其他的加固方法都好。

由此可知，在对加固工程的方案进行选择的时候，必须要具有针对性，面对不同的建筑结构的加固工程，要应用不同的加固方法对其进行加固。目前加固的方法多种多样，下面对常用的加固方法做以简单的分类，其方法如下：锚栓技术、外加预应力法、增大截面法、增设支点法、粘贴碳纤维法、外粘型钢法、置换混凝土法、植筋法、粘钢板加固法、裂缝修补法等。在实际应用中，我们可以对各种的加固方法进行综合运用，这样可以充分的发挥出各种方法的优势，达到扬长避短的目的，这样可以取得优良的效果。

一般对加固的方法大体上可以笼统的分为间接加固和直接加固。下面将为直接加固相关的方法进行详细介绍，以下列出最为常用的加固方法：

(1)通过加大截面的加固法。这种加固方法的适应性比较强且其施工工艺比较简单，而且对于这种加固方法已经有了一定的施工经验以及较成熟的设计理论;对于一般的混凝土构造的建筑物进行加固基本上均采用此种方法，如墙、梁、柱、板等。但是这种加固方法现场施工的湿作业的时间比较长，这对生产与生活均会造成一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定变化。

(2)通过置换混凝土的加固法。运用这种加固方法，不会影响到建筑物的净空高度，其施工的湿作业时间也比较长;对于受压区混凝土的强度偏低或者有很大缺陷的梁、柱等混凝土承重的构件，其加固工程一般使用置换混凝土加固法。

(3)有粘结的外包型钢的加固法(如图2)。此中加固方法具有受力可靠、施工简便以及现场工作量较小等优点。但是它的用钢量比较大，当这种加固方法用于一些特殊场所时，必须具有一些防护措施;这种加固方法比较适合用于一些对构件的截面尺寸要求比较严格且对混凝土结构的承载能力要求较高的场合。

下面是中达咨询给大家带来关于建筑结构火灾后的检测与加固的相关内容，以供参考。建筑物遭受火灾后，除查明起火原因外，还必须对建筑物的受损程序进行详细检查。弄清火灾规模的大小和范围，建筑物受损部位和受损程度，根据火场各处温度，分析失火时和失火后结构的状况，对结构受损程度提出正确评估，以便确定建筑物的修复加固方案，保证结构的安全，本文分析了火灾对建筑结构造成损害的机理和破坏作用。介绍了钢筋混凝土建筑结构火灾后的鉴定和检测方法，以及不同火灾损害情况建筑结构加固和修复的方法步骤。引言：纵观世界各国火灾发生规律.建筑火灾一般要占火灾总数的60%左右，而居住建筑火灾在建筑火灾中所占比例则更高，就此类火灾而言.建筑结构均遭到不同程度的损害，有的需要简单修复或需要进行加固，有的则需要拆掉重建。目前，由于国际建筑结构灾害工程学刚刚起步，现行建筑结构火灾后的检测与加固工作尚不规范，而在消防监督工作实践中经常要接触到类似情况，本文粗浅的介绍目前通用的建筑结构火灾后的检测与加固方法和程序。1火灾对建筑结构损害的机理和破坏作用对建筑结构实施科学的检测和加固，首先必须了解火灾对建筑结构造成损害的机理和破坏作用。混凝土是以水泥为胶凝材料，加粗骨料(石子)、细骨料(砂)、掺和料、外加剂等用水和，硬化而成的人工石。它在火作用下的机理可归纳为以下三个方面:第一，表面受火处温度升高比内部快，内外温差引起混凝土开裂。火灾时，混凝土中各种水分迅速汽化，体积明显膨胀，冲破障碍迅速逃逸，导致强度下降;第二，水泥石受热分解，使胶体的粘结力破坏，出现裂缝，表面发毛、起砂、呈蜂窝状、出现龟裂、边角溃散脱落等现象;第三，骨料和水泥石间的热不相容，水泥石受拉，骨料受压，导致应力集中和微裂缝的开展。破坏的程度取决于温度升高的速率、最高温度和火作用持续的时间:当温度低于500℃时，浇水冷却的混凝土强度低于自然冷却后的强度，而高于600℃时，浇水冷却后的强度高于自然冷却后的强度火对钢材的主要影响，表现在原子热振动加剧并扩散.产生软化，到一定程度后可抵消硬化的影响。高温时，原子间的结合力也有所降低.从而增加滑移变形，减少了抗滑能力。在1400℃时，钢筋进人液态，失去了抵抗荷载的能力。火灾时，钢筋与混凝土间的粘结强度随温度升高呈下降趋势，且对光圆钢筋的影响比螺纹钢筋更为突出。火灾对砌体的作用由砖块材质和砂浆性能决定，砂浆的弹性模量比砖的弹性模量小，热膨胀比砖大，因而在高温受压时产生比砖块更大的横向变形。2建筑结构的灾后检测建筑结构加固前的检测十分重要，它可以避免加固中的盲目性。但是，通过检测所作的鉴定只能大概地确定结构的现状。为此，鉴定检测工作必须尽可能多的调查、实测资料，以便对结构的现状作出较客观的判断。鉴定工作包括资料收集、现状的检测、抗力的验算和加固的建议。资料的收集即对建筑物的情况详细地进行调查，包括建筑结构图纸、建造年代、上部结构概况、基础结构及地质资料、荷载状况、施工概况等。现状的检测具体到建筑结构材料的检测，主要有:回弹法:用回弹仪弹击混凝土表面，由反射面的硬度决定回弹值。在混凝土表面存在石子、水泥石和水泥胶体，当水泥标号较高时，水泥石强度高，回弹值也高，混凝土强度也高。拉拔法:通过专门的工具锚人混凝土中，通过抗压强度推算抗拉强度以评定其质量。超声法:在正常混凝土中弹性模量与强度有稳定的关系，超声波通过发射、接收装置测出波速，波速可以通过材料弹性模量进而评定其强度。钻进法:在恒压下用等速冲击钻钻入混凝土表面，由钻进速度确定混凝土的内在质量。岩芯取样法:是一种较好的强度测量方法，但取芯太小影响测量，取芯太大易加大损害。动力法:通过激振或脉冲动测出结构的动力特性，由频率可以确定弹性模量，进而评定其强度:现场结构加载试验:是一种费用较高的检测方法，一般要加到超过设计荷载的5%~10%，但要小于极限荷载，否则易引起结构损坏。敲击法:回弹法和钻芯法是基本的检测方法，可以定量地测出混凝土的强度变化数值。由于这两种方法的检测点有限，而结构各部位的火灾温度相差很大，且没有规律，所以当测得数据后，在具体确定加固范围、加固深度时，又往往采用敲击法验证。混凝土抗压强度与敲击后的状况见。上述方法，由于检测工具、操作方法等原因，检测结果往往有较大差异，需要采用“综合评定”和“对比评定”的方法来提高检测效率和可靠性。发生火灾后，首先应由业主会同消防、设计、质检等部门对建筑物受损情况进行调查及检测，主要内容应包括:火灾温度，结构材料性能，受损结构外观及变形情况等见。抗力的验算对现有结构的抗力进行验算，以确定加固的水平：结构材料的现有强度，火灾后要考虑材料的强度折减和沿截面分布。结构现有的实际刚度.这对确定超静定结构的弯矩分布至关重要。混凝土结构以实际配筋按规范验算抗力和提供允许荷载值.用混凝土加固砌体结构时，按砌体规范验算其抗力。当结构无法测定其配筋时，可根据现有荷载及结构裂缝和变形状况进行抗力验算各项资料及检测数据收集齐全后，才能根据加固要求、结构现状的可能性、施工场地及条件、材料供应的可能性等，作出鉴定结论.提出一个或几个方案，从而进行加固设计。3建筑结构的加固和修复火灾损害大致可以分为下列几类:①轻度损害:在局部范围内的表面损害，边沿剥落和产生裂缝;②中度损害:结构部件没有塑性变形，但有严重的截面损害以及钢筋强度降低;③在单个建筑部件和结构范围中的严重损害:承重构件部分或完全失去作用，但不致倒塌;④.化学损害:目前最重要的情况是聚氯乙烯燃烧气体对混凝土结构的侵蚀。受损构件的修复加固基本原则修复加固设计应简单易行、安全可靠、经济合理;要注意被加固构件的节点构造和施工方法，保证加固部分与原结构共同工作并考虑加固对建筑物总体应力变化的影响。在确定方案时有两种倾向值得注意:(l)掉以轻心。认为火灾后构件并未完全丧失承载力，未考虑火灾隐患对构件长期使用的影响，不予认真处理。(2)过于保守。任意加大处理范围，任意决定“打掉重建”。其实，“打掉重建”有时是不安全的，比如连续梁，随意打掉某一跨就会对相邻跨的内力分布产生不利影响。确保施工质量由于修复加固的构造及施工方法与正常建设时不同，故必须强调精心施工，确保质量。如某一框架梁用“加大截面法”修复加固，要求在原构件表面外包5cm左右一层混凝土，施工难度较大，需采用专门的施工设备和工艺，如用小直径振捣棒振捣或用人工插捣等。结构加固方法各种结构加固方法的原则是，铲除损坏的混凝土，必要时加钢筋来保证结构部件具有完全的承载力，按照需要的尺寸用相应的混凝土给截面复原，加固可采用置换、绕丝、粘钢和粘玻璃钢等方式。对于不影响结构部件的承载能力的轻度损害，只要铲除松弛的混凝土部分，再进行填补，作好混凝土表面，以保证钢筋不受锈蚀。火灾区混凝土在受热后因水泥石收缩变形而产生的内应力和由于火灾升温、降温阶段的温度分布不均匀所产生的温度应力等，使其烧伤区内微观结构发生一系列的变化，导致混凝l土内部出现微细裂缝，降低混凝土强度，增大其三塑性变形。为确定混凝土被破坏的程度，采用超J声脉冲法进行了烧伤深度的检测，采用拔出法辅以钻取混凝土芯样，对梁、柱混凝土强度进行检测。对于能够造成结构承载能力降低的中度损害，应小心地铲去损害的混凝土层。这种混凝土层从火烧的颜色即可看出，不必对其强度作精确的调查，而火烧颜色因混凝土组成和达到的温度不同而不同。一般来说，受损的混凝土呈储红色存留的混凝土表面最好利用喷砂清洗干净并弄粗糙.如果钢筋强度降低，需要置放附加钢筋。最后用相应强度的新混凝土给截面复原。新、旧混凝土之间必须有良好结合，钢筋必须有良好结合，并且握裹力强另外采用粘结钢和玻璃钢结合的方法有很大的优越性，根据结构部件的不同。大多采用喷射混凝土或者模板浇注。严重损害应该根据现场情况个别处理，常常需要局部加固或拆掉重建，上述原则也可以在这类情况下酌情处理:各类建筑部件的加固有不同的特点。柱子的加固一般是采用安放圈套进行的，圈套尺寸的选择应保证能有足够地方放置附加钢筋，并能顺利浇灌混凝土:圈套大都做成模板，柱子较高时可分节制作加固时小亡谨慎地铲去全部受损松弛的混凝土，保证柱子中不留内部裂缝，必要时采取加支架等安全措施。柱子的加固还应按照应力要求放置附加钢筋，要采用细钢筋做箍筋，布置密度要大。梁，尤其是板梁大多总是在下侧被烧损，即火灾损害主要在受拉区。由于混凝土层剥落，常使钢筋外露，加固时应加必要的附加钢筋。在铲除松弛受损的混凝土层后，再将附加筋放置到梁上，保证附加钢筋的良好锚接:另外在梁上应优先采用喷射混凝土。在板上可能有两种情况:一是混凝土覆盖层不能保持住;二是下面的钢筋可能外露，在一些地方混凝土与钢筋之间不存在任何联接。这两种情况下都应高度注意钢筋的强度，要配置足够的附加钢筋。对砌体等其它建筑构件的加固也应按类似的方法进行。在一些贮存聚氯乙烯塑料制品及大量采用高分子材料装修的火灾现场，当温度120oC时，聚氯乙烯便分解，同时分离出气态盐酸，盐酸同灭火扑救的消防水蒸气混合形成盐酸雾，凝结在钢筋混凝土结构上，氯化物对钢筋产生化学损害，使结构强度降低。对此种损害的加固除通过机械铲除进行修复外，近些年来，经常采取“石灰修复法”，这种方法是在不出现结构火灾损害情况下，将石灰糊浆一层一层地涂施在清除了炭黑和脏污的混凝上表面上，在石灰糊干燥时，把化学腐蚀物质氯化物吸出，然后随干燥的石灰层一同除去，这样可以将残留的氯化物含量降低到极限值以下，从而提高结构强度。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：

随着我国经济和交通运输业的不断发展进步，各级公路桥梁所担负的交通负荷越来越重，由于很多桥梁在建设时资金紧缺，泄洪能力较低，设计荷载偏低，受当时技术条件的约束，桥梁的设计和施工管理大都较为粗放，桥梁建设使用的材料和设备大都较落后，导致现阶段很多桥梁都存在某些缺陷，影响了正常的交通运输，给国民经济的发展造成了不利影响。一、桥梁结构检测的常用方法很多桥梁在建设时社会发展较缓慢，加之部分桥梁设计者缺乏远见，桥梁投入运营之后，管理制度建设长期被忽视，桥梁的管理费用被无故占用或挪用，车辆超载没有严格审查，桥梁的技术状态没有进行及时观测，导致很多公路、桥梁发生了各种病害，严重破坏了桥梁的正常运营。各种不良因素最后导致很多桥梁的实际使用寿命缩短，甚至有些桥梁成为危桥，严重影响了人们的生命财产安全，为此，加强桥梁结构的检测和加固处理势在必行。桥梁结构检测是一项对桥梁结构直接进行测试的科学实验工作。桥梁检测的主要任务是通过有计划地对桥梁结构物加载之后的性能进行对测量参数分析，对结构物的工作性能加以分析评价，正确评价桥梁结构的承载力和使用条件。桥梁在使用过程中会经常出现各种损害，需要相关部门及时发现桥梁中存在的损坏环节，并及时加以修补，定期对桥梁进行检测货物维护是保证桥梁正常运营的重要的环节。现阶段常用的桥梁检测方法包括三种，即半破损检测、无破损检测、半破损与无破损相结合及荷载试验。桥梁检测方法主要是针对混凝土的强度和内部缺陷等问题加以检测。通常情况下，混凝土梁的无损检测包括强度和完整性检测两种，混凝土梁的无损检测以传统测试混凝土强度的超声法和回弹法为主。二、桥梁结构加固处理办法桥梁结构的加固处理方法需要严格依照不同桥梁的病害原因采取不同的处理措施，通常情况下，桥梁结构的加固处理方法包括以下几种。1.体外预应力加固法体外预应力加固法主要适用于梁式桥正常使用的极限状态超限结构，技术人员通过对桥体施加体外预应力，使桥梁减少结构裂缝，减小梁体下挠，从而改善结构各个截面的应力状态。通常情况下，体外预应力加固法的优势在于使用预应力加固之后可以保证预应力永久保存，而且可以将预应力拆除，所以这在很大程度上扩大了体外预应力加固法的使用范围，一方面它可以作为提高桥梁承载力的永久性加固措施，另一方面还可以使用在通行重车时的临时加固；此外体外预应力加固法可以使桥梁在自重增加很小的条件下，调整和改善桥梁原结构的受力情况，增强桥梁结构的抗裂性和刚度；而且在自重增加较小的情况下，对桥梁基础的受力状况影响较小，可以节省桥梁加固成本支出。体外预应力加固法的原理在于通过在桥梁体外增设钢质的撑杆，与被加固的梁体锚固连接，施加预应力，改变原结构内力分布，降低原结构的应力水平，进而提高桥梁的承载力，减少桥梁结构的变形。2.减轻拱上自重加固法减轻拱上自重的方法有三种，其一，使用预制的钢筋混凝土T梁、空心板或者微弯板等轻型桥面系取代之前笨重的腹拱体系：其二，把腹拱的重力式横墙挖空，或者将其改建为钢筋混凝土立柱；其三，逐渐降低桥面标高，以减少或者完全取消拱上材料。减轻拱上自重加固法的目的在于提高桥梁的承载能力，是一种调整拱上恒载分布的手段，主要是针对主拱圈变形过大，通过这种方法以调整拱轴线与压力线；使用减轻拱上建筑自重主要是针对一些双曲拱桥的基础承载力较低时，通过这种办法来降低对桥梁对基础承载力的要求。3.外包混凝土加固法这种加固方法主要适用于对拱桥、基础、墩台、钢架桥以及梁桥等，是在桥梁结构上增加一部分恒载重量，为了保证外包混凝土加固的成功，在拟定外包混凝土尺寸时应该考虑外包构建以下的结构承载力。外包混凝土加固法的施工工艺包括以下几方面内容，在施工过程中施工人员一定要严格按照相关规定进行施工，首先，使用的混凝土补强的受压新浇混凝土厚度应该不小于150mm，并且保证原来混凝土的表面凿成凹凸深度不小于6mm的粗糙面，使用喷射混凝土施工时应该大于50mm，而新浇混凝土的厚度应该大于40mm。其次，配置混凝土的石子应该使用碎石或者较为坚硬的卵石，最大粒径不应该大于20mm；此外，结合面的连接钢筋面积应该大于结合面面积的。再次，在使用型钢和钢板补强时应该保证力的有效传递，同时应该保证其能够共同参与原结构的受力。最后使用钢筋补强时，U型箍筋的直径应该和原有的箍筋直径保持一致，封闭式箍筋的直径应该大于10mm，加固的受力钢筋与原构件受力钢筋之间的净距应该小于20mm，使用短筋焊接，箍筋使用U型或者封闭的箍筋。4.钢板粘贴加固法所谓钢板粘贴加固法是使用锚栓或者粘结剂把钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或者薄弱部位，用钢板代替增设的补强钢筋，以此来提高桥梁结构的耐久性和承载能力。钢板粘贴加固法主要适用于由于交通量增加导致桥梁主梁承载力不够，或者梁板桥的主梁出现横向裂缝等。桥梁结构的检测和加固处理是一项复杂而细致的工作，需要相关技术人员具有各方面的综合知识，理论与实际相结合，确保桥梁检测和加固工作的有效性，延长我国桥梁的使用寿命，促进国民经济的长期可持续发展。本文介绍了关于“桥梁结构检测和加固处理”的内容。欢迎登陆中达咨询，查询更多相关信息。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：