1分析结构体系加固的原则在结构加固工程中,提高结构承载能力的一般方法为遵照原有结构体系,通过计算分析,找到结构抗侧力能力不足的构件,并进行加固,提高主要抗侧力构件的承载力、延性和结构的整体性。有时对局部构件的加固改造会引起其他构件受力增大或受力情况复杂,从而产生新的结构薄弱环节,或者说是薄弱部位的转移,导致更大范围的构件加固。为了避免这种将结构加固的重点放在局部构件的结构改造设计思路带来的弊端,在结构加固设计的时候,应该要注重从整体结构出发,应用结构体系加固的原则和方法,遵循先从结构体系角度出发,通过系统分析,从减少整体结构作用、调整结构竖向及水平承载体系等方法,系统的提高结构整体性能,提高结构加固的效率。首先,结构的改造加固应从结构体系上予以考虑。先整体后局部。从结构整体上应先考虑结构整体竖向及水平承载性能改善,重点处理重要的结构和构件,注意不能产生新的结构薄弱环节,从而达到尽量利用和保护原有结构,控制需要加固的范围,减少结构加固总量。在考虑地震作用的既有建筑加固中,应该优先考虑减少地震作用的加固方案。如果地震作用减少,结构反应必然减少。在任何情况下,减小地震作用就意味着结构抗震安全度的提高,即结构得到了加固。从实际出发,减小地震作用可使用增大结构周期(隔震)和加大结构阻尼的方法。在结构体系加固中,还应考虑结构体系优先的原则。原结构、构件性能不足的原因是多方面的,如原结构本身有所损伤、原设计未考虑抗震要求等。从某种角度上来说,一幢建筑的结构体系和主要竖向、侧向构件往往影响着整个建筑的安全,而次要结构、构件的影响区域相对要小得多。因此,无论结构加固的原因如何,在进行加固设计和施工时,应该要先关注结构体系,关注主要竖向、侧向构件的承载力或构造不足问题,在使其满足规范要求的情况下再考虑提高次要构件的承载能力。2加固技术及其应用的分析2.1增大截面法的分析在钢筋混凝土结构加固中,增大截面加固法是通过使用同种材料增大原结构构件的截面面积,进而提高构件的承载力及刚度的加固技术,一般被用于轴心受弯、截面受剪、受压、偏心受压的构件截面增大中,其应用案例主要包括常见的柱、梁和板等。增大截面法是一种传统的加固方法,具有技术成熟、适用面广、便于施工、可靠性强、对构件抗力及刚度提升幅度大等优点。应用截面加固法的时候,应该要考虑整体的结构,不能只是局限于局部的加大,以避免整体结构局部薄弱层出现重大事故。增大截面法也存在着一些弊端,例如会降低建筑物使用空间、加大结构自重,而且进行钢筋混凝土构件的加固时,现场的湿作业工作量较大,而且养护期也较长,会对建筑物的使用带来一定的影响。2.2外包钢法的分析外包钢加固方法是在结构构件的四周进行加固的技术,分为干式外包钢法和湿式外包钢法两类。干式外包钢法的型钢和原构件间无任何形式的粘贴,型钢和原构件不可整体工作,只能彼此单独受力;湿式外包钢法是于型钢和原构件间使用乳胶水泥或者环氧树脂等进行粘贴的方法,整体性较好,但是湿作业量较大。外包钢法能够在基本不增加截面大小的前提下提升构件的承载力、延性及刚度,适用于混凝土柱、屋架、梁、砖窗间墙及烟囱等构件及构筑物的加固。该法具有施工速度快、加固效果好、现场工作量小等优点,但是加固费用偏高。2.3构造加固法的分析构造加固方法主要应用于砌体结构加固当中,包括设圈梁、扶壁柱、构造柱等多种方法,砌体结构构造加固主要目的是抗震。构造加固法是一种侧重于整体性的加固技术,很难通过某一具体表达式对其计算理论进行概括,在规范中对采取构造要求形式。2.4粘贴纤维材料法的分析随着社会的发展,很多轻质高强度的复合材料被应用于结构加固中,如碳纤维、芳纶纤维和玻璃纤维等。纤维合成材料是通过树脂类的胶结材料在混凝土表面上粘贴纤维布,以达到对构建的补强加固和改善结构的受力性能的目的。相比与传统混凝土结构的加固技术,粘贴纤维材料法具有高强高效、施工便捷、耐腐蚀和耐久性能极佳等优势。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆2.5外部粘钢法的分析外部粘钢加固法是指按照加固设计的要求,通过粘结剂将钢板粘贴于混凝土或钢结构表面之上,使之共同工作的加固技术。该法具有施工便捷、取材容易的优点,可在几乎不使构建外观及使用空间发生变化的条件下,大幅提升其承载力和使用性能。一般情况下,使用外部粘钢加固法将钢板粘在梁底的受拉区以提升高梁承载力,将钢板粘于粱侧还可提高梁斜截面的承载力。2.6增设支点法的分析增设支点加固法是通过增设支点降低结构的计算跨度,进而达到降低结构内力和提升其承载力的目的的加固方法,一般应用于板、梁、网架等水平结构的加固中,根据支撑结构变形性能可将其分为刚性支点、弹性支点两类。刚性支点法是将荷载通过支承结构轴心受压或受拉直接传至基础或者柱子等构件,支撑结构轴向变形远小于被加固构件挠曲变形,因此可将其按照不动支点进行考虑,大大简化内里计算;弹性支点法是将荷载间接地通过支撑结构受弯或者桁架作用传递的一种加固法,支撑结构与被加固结构变形属于同一数量级,因此必须将支撑结构按照可动点弹性支点进行考虑,其内里分析较复杂。2.7预应力加固法的分析预应力加固法是通过外加预应力钢拉杆或者型钢撑杆进行结构加固的方法。该法是通过对钢拉杆或者型钢撑杆施加预应力,使其受力来影响和改变原结构的应力分布,降低结构原有的应力水平,较好消除普遍存在于一般加固法中的应力应变的滞后现象。预应力加固法可促进原结构与后加部分较好地协同工作,显著提升结构总体承载力。该法有加固、卸载及改变结构应力分布的效果,应用于大跨度的结构加固中,可以对其他加固方法无法实施或者加固效果较差的高应力应变下的大型结构进行加固。2.8其他加固法的分析与混凝土结构的加固相配套的其他加固技术有托换技术、裂缝修补技术、表面修复技术及植筋技术等,对提高结构的正常使用能力亦有较大帮助。钢结构加固常用的有减轻荷载、组织裂缝扩展及改变计算图形等加固方法。在条件成熟的前提下,无论哪种加固方法均可与其他加固方法共同起作用。3结语综上所述,在工程实践中,应该要先注重从结构体系角度出发考虑结构加固方案,必要时增加结构竖向和侧向构件分布,优化整个结构体系,通过方案比较选择最佳的加固方法,充分发挥各种加固方法的特点,实现良好的加固效果。参考文献[1]陈力莹.建筑改造加固工程施工安全风险及原因[J].建材与装饰,2018,(19).[2]王平山.既有建筑改造结构体系加固原则与应用研究[J].结构工程师,2010,(3).[3]梁洋,毕既华.既有建筑改造的监管机制研究[J].沈阳建筑大学学报(社会科学版),2011,(1).[4]谢振星.关于结构加固工程施工与监理的分析[J].建筑与装饰,2018,(13).[5]滑成.既有建筑改造结构体系加固原则与应用研究[J].中国房地产业,2018,(33).[6]杜立军.现代建筑结构的常用加固技术分析[J].中国新技术新产品,2013,(9):207.
论文作者:赵庆安
论文发表刊物:《中国建筑知识仓库》2019年02期
论文发表时间:2019/8/13
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