建筑结构加固技术及发展趋势研究 曹海勃

发表时间:2021/1/22   来源:《基层建设》2020年第26期   作者:曹海勃
[导读] 摘要:建筑加固技术对于建筑物的安全性和稳定性有着重要影响,本文以几种典型的建筑加固技术为例子,对常用的建筑结构加固技术进行了介绍,并对几种典型的以及新型建筑结构加固技术的研究现状以及发展趋势等内容进行了说明,目的在于为我国建筑工程的技术发展提供一定的参考建议。
        河北建研工程技术有限公司  河北石家庄  050227
        摘要:建筑加固技术对于建筑物的安全性和稳定性有着重要影响,本文以几种典型的建筑加固技术为例子,对常用的建筑结构加固技术进行了介绍,并对几种典型的以及新型建筑结构加固技术的研究现状以及发展趋势等内容进行了说明,目的在于为我国建筑工程的技术发展提供一定的参考建议。
        关键词:建筑结构;加固技术;发展趋势
        1常用建筑结构常用加固技术
        根据以往建筑工程的实际情况来看,经常用到的建筑结构建筑技术包括增大截面法、外包钢加固技术、粘钢加固法以及外加预应力加固技术等,下面选取几种典型技术为例对常用建筑结构加固技术进行介绍。
        1.1增大截面法
        增大截面法即增大构件的截面面积(混凝土和配筋量),以达到提高构件承载能力的一种传统的加固方法。可广泛用于混凝土、砖混结构的梁、板、柱、墙等构件的加固。这种加固方法的优点是工艺简单,技术较为成熟,可靠性强,且能提高构件刚度和稳定性。其缺点是现场湿作业工作量大,养护时间长,对生产和生活会造成一定影响,对原有结构的外形和房屋使用空间会造成一定影响,结构重量的增加又增大了其它相关构件的荷载,故在设计中应从整体角度考虑。
        1.2外包钢加固技术
        外包钢加固技术是在混凝土、砌体等构件的4角或2面包以型钢(常为角钢、扁钢或钢板等)的一种加固方法,也是一种使用较广的传统方法。采用外包钢加固法能在构件截面尺寸增加不多的情况下,大幅提高构件的承载能力。且具有施工简便、现场工作量较小,受力较为可靠等优点,适于柱、梁、桁架弦杆和腹杆,以及高层建筑的加固。这种方法的不足是用钢量较大,加固维修费用较高,且对结构刚度提高不大。
        1.3外加预应力加固法
        外加预应力加固是采用外设预应力拉杆或撑杆对结构构件或整体进行加固的方法。它通过改变原结构的内力分布、降低结构原有应力水平来间接提高结构的承载能力。预应力加固法几乎没有改变使用空间,并通过卸载、加固功能消除应力滞后现象而取得较理想的加固效果。其不足是预加力设备和锚固还待完善,也存在一定的风险。目前主要用于大跨度结构的加固,以及采用一般方法无法加固或加固效果不理想的大型结构的加固。
        2建筑结构加固技术研究现状及发展趋势
        2.1建筑结构技术研究现状
        对于我国建筑结构技术而言,传统的加固方法如增大截面法、外包钢加固法、粘钢加固法等的技术和研究都较为成熟,并广泛运用于工程实际,取得了较好的效果。我国在试验和工程实际的基础上编制了《混凝土结构加固技术规范》。

此外,近年来出现的一些新加固技术,如粘贴纤维复合材料加固法、钢丝网水泥砂浆加固法、纤维材料的嵌入式加固法等,这些技术从一开始引进和出现在国内,就以它们优异的性能、特点和加固效果得到了工程界的关注和青睐。广大科研技术人员在新加固技术方面开展了大量的试验研究和理论分析,国家也颁布了一些新加固技术规范,在工程实践中正逐步推广。预计不久的将来,随着新加固技术的逐步成熟,一定会在工程中得到广泛应用。
        2.2建筑结构加固技术发展趋势
        建筑结构发展总趋势分为两部分,首先是传统加固技术将得到进一步发展和应用,对传统加固技术的研究更加成熟;另一部分是引入国内时间较短和起步较晚的发展技术将得到改进和优化,其应用广度和深度将得到提高。下文以纤维复合材料加固法和钢丝网复合砂浆这两种尚处于起步阶段的加固法为例,对加固技术的研究方向和发展前景进行说明。
        2.2.1纤维复合材料加固法的发展
        趋势纤维复合材料加固法引入我国时间还很短,但已显著地显现出其优势,成为科研院所、大专院校研究的热点,并得到了广泛的实际应用。尤其是粘贴纤维加固法较成熟,应用也比预应力纤维加固法及嵌入式纤维加固法广泛。根据研究现状,这三种纤维加固方法有待解决的共同问题主要有以下几方面:1)纤维材料加固构件的长期受力性能的深入研究;2)纤维材料对节点加固性能的研究;3)用纤维加固的结构在较高温度下强度严重退化,如何改进加固材料性能和加固构件的防火耐温措施是有待研究的课题;4)加强非碳纤维(玻璃纤维、芳纶纤维)材料加固构件的试验及理论研究;5)抗疲劳加固问题的理论研究;6)如何简化施工工艺,加强质量保证,降低工程造价是一件十分紧迫的事情。纤维嵌入式加固法在国外研究较多,在国内则刚刚起步,其有待研究的问题较多,主要有加大纤维嵌入式加固法的试验及理论研究、新型粘结材料的研究、粘结材料对界面粘结能力的研究、界面粘结破坏及劈裂破坏时截面受弯承载力的研究等。
        2.2.2钢丝网复合砂浆(或水泥砂浆)加固法的发展趋势
        用钢丝网复合砂浆(或水泥砂浆)加固钢筋混凝土结构,虽然已有20多年的研究历史,但在土木工程中的应用仍处于开创性研究阶段,国内在这方面的研究更属刚起步。但用无机复合砂浆(或水泥砂浆)粘贴钢丝网加固钢筋混凝土构件的方法,比起用有机胶做粘结剂的方法有其独有的优势(砂浆与基材间有更好的相容性、协调性、相互渗透性,而且比有机加固片材抗老化、耐火、耐久性更好),其应用前景较好。
        参考文献:
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        [4]秦晓芳,赵艳敏.建筑结构加固技术及发展趋势[J].山西建筑,2007(11):100-101.
        [5]文明才.建筑结构加固技术及发展趋势[J].湖南城市学院学报(自然科学版),2005(03):17-19.
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