建筑结构的加固技术的简述

随着经济社会的飞速发展以及人们生活质量的显著提升，城市化步伐也随之加快，建筑工程数量不断上升，与此同时，也出现了多元化多功能化的建筑发展趋势。再加上近几年来，自然灾害与人为事故的频发，建筑结构的质量问题日益受到社会的关注与重视。只有全面保证建筑的质量与使用维护，才能在根本上保证人们的生活安定，进一步促进我国经济社会的不断向前发展。

1.建筑结构加固技术的现状概述

1.1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》。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。

1.2碳纤维加固技术的研究现状及发展趋势。我国在利用碳纤维加固技术的研究和应用起步较晚，发展却很迅猛。1997 年国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心率先开始了“碳纤维材料加固修补混凝土结构”的试验研究开发与应用，并被定为国家“九五”重点科技攻关项目。随后通过采用进口的碳纤维材料在北京、上海、辽宁、江苏等省市进行了一些实际工程结构的补强加固，并取得了较好的效果。目前，我国已经具有生产粘贴树脂的能力；碳纤维材料的开发也在加紧研制中；2003 年，中国工程建设标准化协会发布了企业标准《碳纤维布加固修复混凝土结构技术规程》。一些科研院所和大学在碳纤维加固技术的研究和应用方面开展了大量工作，主要包括以下几方面：

1.2.1研究碳纤维材料（主要为片材或布）加固的构件在抵抗各种荷载和变形中的承载性能以及承载力计算方法等。如在构件的受拉面粘贴片材研究加固构件的抗弯性能；在构件的剪切区贴片材研究加固构件的抗剪性能；对受压构件用碳纤维加固研究其抗压性能；在交变荷载作用下研究加固构件的抗疲劳性能等。

1.2.2开展预应力碳纤维布加固及施工机具和工艺的研究。根据碳纤维材料强度高而弹性模量相对较低的特点，通过对碳纤维布施加预应力可以发挥其高强度性能，提高加固效果。而对碳纤维施加预应力的关键技术是锚固和张拉工艺问题。

国内碳纤维材料加固技术还存在着一些问题，既影响了其推广和应用，也给广大科技人员提出了新的研究课题。主要有：①碳纤维材料加固构件的长期受力性能的深入研究；②在预应力碳纤维加固的施工工艺（特别是在桥梁等大型构件加固）中，锚固和张拉机具的完善、开发问题；③用碳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高性能的碳纤维材料目前依赖进口，高成本约束了其推广应用，碳纤维材料的国产化、降低工程造价是一件十分紧迫的事情。

2.分析建筑结构加固的常用方法

2.1 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。

2.2外包钢加固法。外包钢加固法是在混凝土、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。

2.3外加预应力加固法。外加预应力加固法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。

2.4改变受力体系加固法。粘钢加固法方法是以减小结构的计算跨度和变形，间接提高承载能力的一种加固方法。为了减小构件的计算跨度，常采用增设支点（包括柱支座和弹性支座）和采用托梁技术，从而改变结构的受力体系，使承载能力得以提高。其优点是简单可靠。不足是易损害建筑物的原貌和使用功能，减小使用空间。适用于房屋净空不受限制的较大跨度的梁、板、桁架等水平结构的加固。

2.5粘贴纤维复合材料法。粘贴纤维复合材料加固方法与贴钢加固法相似，只是加固用的材料是纤维复合材料，如玻璃纤维（GFRP）、碳纤维（CFRP）、芳纶纤维（AFRP）等。它是目前国内外研究较多且具有很大发展潜力的加固方法。与传统的加固材料相比，纤维复合材料具有强度高、质量轻、施工方便、耐腐蚀等突出优点。就碳纤维来说，其抗拉强度达3 000MPa 左右，比普通钢筋高出10 倍；弹性模量略高于钢筋，现已用于梁、板、柱、桥梁、屋架等多种结构的加固，但它抗剪强度较低，耐火极限不高，且目前此项技術成本较高、施工技术还欠完善等因素阻碍了其推广应用。

结束语

在实际的建筑工程中，相关工作者一定要加深相互之间的学习和交流沟通，不断学习国外先进的加固技术，逐渐增强建筑结构的加固能力，根据具体的工程情况和特点，科学合理的选择不同的加固技术，有针对性地进行建筑结构加固，选择经济的施工材料，保证结构安全，开发和研制高效的加固材料，提高截面效率的技术，进而保证居民的正常生活，维护人民的财产和生命安全，为建筑企业增加一定的经济效益。

参考文献

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[2]朱惠.对建筑结构工程中粘钢加固技术的探讨[J].建材发展导向，2011（8）.