《工程结构诊治技术》PPT课件

《《工程结构诊治技术》PPT课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《工程结构诊治技术》PPT课件（63页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、工程结构诊治技术 1. 特 点 ： （ 1） 内 容 多 ， 知 识 面 广 ， 综 合 土 木 工 程 的 各 专 业 知 识 。 （ 所 需 的 前 期 课 程 内 容 较 多 ， 是 一 门 复 杂 的 学 科 ） （ 2） 新 技 术 、 新 工 艺 、 非 唯 一 性 没 有 不 可 加 固 的 结 构 ， 没 有 唯 一 的 加 固 方 法 。 一 种 新 技 术 （ 工 艺 ） 被 一 次 灾 后 加 固 所 肯 定 或 否 定 。 2. 参 考 书 （ 主 要 的 ） 工 程 结 构 鉴 定 与 加 固 改 造 建 工 出 版 社 ， 2008年 12月 编 委 会 结 构 可

2、 靠 性 鉴 定 与 加 固 技 术 中 国 水 利 水 电 出 版 社 ， 2002年 2月 曹 双 寅 等 房 屋 结 构 灾 害 检 测 与 加 固 同 济 大 学 出 版 社 95.11 朱 伯 龙 工 程 结 构 裂 缝 控 制 中 国 建 筑 工 业 出 版 社 97.8 王 铁 梦 建 筑 工 程 事 故 分 析 与 处 理 中 国 建 筑 工 业 出 版 社 2006.4 江 见 鲸 等 建 筑 工 程 事 故 处 理 手 册 中 国 建 筑 工 业 出 版 社 94.9 王 赫 3. 规 范 、 规 程 （ 已 有 几 十 本 ， 列 举 几 本 主 要 的 ） 现 有 建

3、筑 抗 震 鉴 定 与 加 固 规 程 DGJ08-81-2000 民 用 建 筑 可 靠 性 鉴 定 标 准 GB50292-1999 混 凝 土 结 构 加 固 设 计 规 范 GB50367-2006 危 险 房 屋 鉴 定 标 准 JGJ 125-99 房 屋 质 量 检 测 规 程 DG/TJ08-79-2008 既 有 建 筑 物 结 构 检 测 与 评 定 标 准 DGTJ08-804 -2005 房 屋 完 损 等 级 评 定 标 准 城 住 字 84 第 678号 建 筑 抗 震 鉴 定 标 准 GB50023-2009 检 测 涉 及 的 部 分 标 准 、 规 范 （ 一

4、 ）超 声 法 检 测 混 凝 土 缺 陷 技 术 规 程 CECS 21:2000超 声 回 弹 综 合 法 检 测 混 凝 土 强 度 技 术 规 程 CECS 02:88后 装 拔 出 法 检 测 混 凝 土 强 度 技 术 规 程 CECS 69:94回 弹 法 检 测 混 凝 土 抗 压 强 度 技 术 规 程 JGJ/T 23-2001回 弹 法 检 测 混 凝 土 抗 压 强 度 技 术 规 程 DB32/P(JG)002-92混 凝 土 结 构 试 验 方 法 标 准 GB 50152-92钻 芯 法 检 测 混 凝 土 强 度 技 术 规 程 CECS 03:88砌 体 工

5、程 现 场 检 测 技 术 标 准 GB/T 50315-2000贯 入 法 测 砌 筑 砂 浆 抗 压 强 度 技 术 规 程 JGJ137-2001混 凝 土 结 构 工 程 施 工 质 量 验 收 规 范 GB 50204-2002砌 体 工 程 施 工 质 量 验 收 规 范 GB 50203-2002 钢 结 构 工 程 施 工 质 量 验 收 规 范 GB 50205-2001 检 测 涉 及 的 部 分 标 准 、 规 范 （ 二 ）钢 结 构 检 测 评 定 及 加 固 技 术 规 程 YBJ 257-96钢 网 架 检 验 及 验 收 标 准 JG 12-1999焊 接 球

6、节 点 钢 网 架 焊 缝 超 声 波 探 伤 及 质 量 分 级 法 JG/T 3034.1-1996建 筑 钢 结 构 焊 接 技 术 规 程 JGJ81-2002金 属 材 料 室 温 拉 伸 试 验 方 法 GB/T 228-2002螺 栓 球 节 点 钢 网 架 焊 缝 超 声 波 探 伤 及 质 量 分 级 法 JG/T 3034.2-1996网 架 结 构 工 程 质 量 检 验 评 定 标 准 JGJ 78-91钢 制 压 力 容 器 (渗 透 检 测 ） GB 150-89钢 溶 化 焊 对 接 接 头 射 线 照 相 和 质 量 分 级 JB 3323-87钢 制 压 力

7、容 器 磁 粉 探 伤 JB 3965-85 钢 焊 缝 手 工 超 声 波 探 伤 方 法 和 探 伤 结 果 分 级 GB11345-89工 程 建 设 施 工 现 场 焊 接 目 视 检 验 规 范 CECS71： 94钢 结 构 用 高 强 度 大 六 角 头 螺 栓 、 大 六 角 螺 母 、 垫 圈与 技 术 条 件 GB/T 12281231-91 鉴 定 涉 及 的 部 分 标 准 、 规 范鉴定部分 民 用 建 筑 可 靠 性 鉴 定 标 准 GB 50292-99工 业 厂 房 可 靠 性 鉴 定 标 准 GBJ 144-90工 业 构 筑 物 抗 震 鉴 定 标 准 GB

8、J 117-88建 筑 工 程 施 工 质 量 验 收 统 一 标 准 GB 50300-2001危 险 房 屋 鉴 定 标 准 JGJ 125 99建 筑 抗 震 鉴 定 标 准 GB 50023-95民 用 建 筑 修 缮 查 勘 与 设 计 规 范 JGJ 117-98钢 铁 工 业 建 （ 构 ） 筑 物 可 靠 性 鉴 定标 准 YBJ 219-89 加 固 涉 及 的 部 分 标 准 、 规 范 （ 四 ）加 固改 造 古 建 筑 木 结 构 维 护 与 加 固 技 术 规 范 GB 50165-92既 有 建 筑 地 基 基 础 加 固 技 术 规 范 JGJ 123-2000民

9、 用 房 屋 修 缮 工 程 施 工 规 程 CJJ/T 53-93混 凝 土 结 构 加 固 技 术 规 范 CECS 25:90钢 结 构 加 固 技 术 规 范 CECS 77:96砖 混 结 构 房 屋 加 层 技 术 规 范 CECS 78:96建 筑 抗 震 加 固 技 术 规 程 JGJ 116-98建 筑 地 基 处 理 技 术 规 范 JGJ 79-2002碳 纤 维 片 材 加 固 修 复 混 凝 土 结 构 技术 规 程 CECS146:2003 由 于 设 计 、 施 工 、 材 料 、 环 境 影 响 、 使 用 不当 及 自 然 损 耗 等 多 方 面 的 原 因

10、， 使 得 结 构 安 全 性得 不 到 保 障 ， 或 使 用 功 能 不 能 满 足 要 求 ， 这 就 需要 对 其 进 行 诊 断 、 鉴 定 、 加 固 与 修 复 处 理 。 近 年来 ， 结 构 补 强 与 加 固 越 来 越 受 到 有 关 科 研 和 工 程技 术 人 员 的 重 视 。 补 强 与 加 固 的 目 的 就 是 提 高 结 构 及 构 件 的 强度 、 刚 度 、 延 性 、 稳 定 性 和 耐 久 性 ， 满 足 安 全 要求 ， 改 善 使 用 功 能 ， 延 长 结 构 寿 命 。 世 界 经 济 发 达 国 家 的 基 本 建 设 大 体上 经 历 了

11、 三 个 阶 段 ： 大 规 模 新 建 新 建 与 维 修 并 重 维 修 改 造 为 主 美 国 自 1970年 代 开 始 ， 建 筑 业 的 新 建 就 不 景气 ， 而 维 修 改 造 业 却 越 来 越 兴 旺 ， 1990年 代初 期 用 于 旧 建 筑 物 维 修 和 加 固 上 的 投 资 已 占建 设 总 投 资 的 50%； 英 国 1978年 维 修 改 造 业 投 资 是 1965年 的 3.8倍 ， 而 1990年 代 占 建 设 总 投 资 的 70%； 瑞 典 1983年 建 筑 业 总 投 资 的 50%是 维 修 改 造投 资 ； 而 德 国 则 达 到 8

12、0%。 为 了 推 动 和 适 应 建 筑 维 修 改 造 业 的 发 展 ，“ 国 际 建 筑 研 究 和 文 献 委 员 会 ” 设 立 了 ：“ 建 筑 物 维 修 改 造 委 员 会 ” （ “ W70委 员会 ” ） ， 专 门 从 事 建 筑 物 维 修 改 造 的 研 究 、 调查 、 信 息 交 流 和 组 织 编 制 标 准 规 范 等 工 作 。 结 构 补 强 加 固 已 在 各 种 工 业建 筑 、 民 用 建 筑 、 桥 梁 、 隧道 、 水 电 站 等 领 域 大 量 应 用 。先 看 以 下 结 构 补 强 加 固 工 程图 片 ： 世 界 各 国 及 各 方 人

13、 士 都 对 建 筑 物 的 寿 命 极 为 关注 ， 因 为 人 类 离 不 开 建 筑 。 对 于 新 建 筑 ， 业 主 关 心的 是 在 一 定 的 期 望 寿 命 要 求 下 它 究 竟 能 使 用 多 少 年 ，工 程 技 术 人 员 关 心 的 是 应 该 对 设 计 的 参 数 、 材 料 性能 的 要 求 、 施 工 工 艺 、 使 用 中 的 维 护 提 出 什 么 样 的要 求 才 能 使 设 计 的 建 筑 达 到 期 望 的 寿 命 。 对 在 用 的旧 建 筑 ， 业 主 更 多 的 是 关 心 其 剩 余 寿 命 ， 即 还 能 为业 主 服 务 多 少 年 ；

14、工 程 技 术 人 员 则 关 心 的 是 能 拿 出哪 些 证 据 证 明 建 筑 物 的 剩 余 寿 命 ， 或 对 在 用 有 病 害的 建 筑 物 需 要 做 哪 些 诊 断 和 加 固 修 复 工 作 ， 才 能 达到 业 主 期 望 的 剩 余 寿 命 。 建 筑 物 的 耐 久 性首 先 明 确 和 区 分 与 耐 久 性 有 关 的 以 下 几 个 概 念 ：(1)耐 久 性 。 在 一 定 的 环 境 和 使 用 条 件 下 ， 随 着 时 间 的 推 移 ，建 筑 物 抵 抗 病 害 及 老 化 而 保 持 基 本 设 计 功 能 的 能 力 。(2)设 计 使 用 年 限

15、 。 在 正 常 使 用 、 维 护 条 件 下 ， 建 筑 物 不 需 作较 大 加 固 处 理 ， 就 能 保 证 结 构 安 全 和 基 本 保 持 主 要 设 计 使 用功 能 的 年 数 ， 又 称 为 设 计 耐 用 年 限 。(3)设 计 基 准 期 。 在 计 算 结 构 可 靠 度 时 考 虑 各 项 基 本 变 量 与 时间 关 系 时 所 取 用 的 基 准 时 间 。(4)使 用 寿 命 。 建 筑 物 或 其 重 要 部 分 从 投 入 使 用 到 废 弃 不 用 或不 宜 再 使 用 的 时 间 。我 国 新 建 筑 结 构 可 靠 度 设 计 统 一 标 准 (G

16、B500682001)中 给 定 的 设 计 基 准 期 为 50年 。 建 筑 结 构 的 耐 久 性 是 建 筑 结 构 可 靠 性 在 时 间 坐 标 上的 度 量 。 设 计 耐 用 年 限 规 定 与 现 有 建 筑 科 学 水 平 、 材 料水 平 、 施 工 水 平 、 国 家 综 合 经 济 实 力 、 业 主 的 投 资 与 回收 、 土 地 资 源 紧 缺 程 度 等 都 是 相 关 的 。 各 国 对 此 都 有 明确 规 定 ， 这 些 规 定 与 我 国 略 有 出 入 。 日 本 建 筑 学 会 1986年 制 定 的 建 筑 物 设 计 、 施 工 、 维 护 耐

17、 久 性 指 南 的 规定 如 表 1-2所 示 。 国 际 标 准 CEB-FIP Model Code(1978)规 定 ， 一 般钢 筋 混 凝 土 建 筑 物 设 计 使 用 年 限 为 50年 ， 纪 念 性 建 筑 物设 计 使 用 年 限 为 500年 。 英 国 BS5400对 钢 筋 混 凝 土 桥 梁的 设 计 使 用 年 限 规 定 为 120年 建 筑 耐 久 性 历 史 案 例上 海 外 白 渡 桥 ：1907年 建 ， 设 计 寿 命 100年 。 近 年 英 国 设 计 院 来 函 ， 该桥 寿 命 已 到 100年 ， 我 们 的 责 任 已 终 止 。外 白

18、渡 桥 是 上 海 第 一 座 钢 结 构 桥 。 桥 有 二 孔 ， 共 长 106.7米 ， 车 行 道 宽 11.2米 ， 两 侧 人 行 道 各 宽 3.6米 ， 载 重 为 20吨 。 因 它 处 于 旧 时 的 外 滩 摆 渡 处 ， 人 们 过 桥 不 付 费 ， 故称 外 白 渡 桥 。 因 设 计 寿 命 已 到 ， 上 海 对 其 进 行 检 测 ， 安全 评 价 为 89分 。 为 了 保 证 桥 体 安 全 再 用 50年 ， 决 定 对其 进 行 移 桥 修 护 。 2008年 4月 6日 ， 外 白 渡 桥 移 桥 工 作 正式 开 始 。 从 上 午 8时 到 1

19、2时 10分 许 ， 外 白 渡 桥 在 原 地 抬升 ， 由 拖 船 牵 引 运 往 船 厂 维 修 。 上 海 外 白 渡 外 白 渡 桥 夜 景 外 白 渡 桥分 段 拆 离 外 白 渡 桥 由 拖 船 抬 升 、 转 向 、 待 运 外 白 渡 桥 分 离 后 在 拖 船 上 拖 船 正 在 将 外 白 渡 桥 拖 往 船 厂 维 修 建 筑 物 设 计 使 用 年 限 与 实 际 使 用 年 限 相 差 很 大 调 查 结 果 表 明 ， 在 严 重 腐 蚀 条 件 下 的 工 业 厂 房 ， 使用 期 限 仅 为 1726年 ， 1985年 水 电 部 调 查 了 32座 大 型

20、混 凝 土 坝 和 40余座 钢 筋 混 凝 土 闸 ， 其 耐 用 年 限 估 计 只 有 3050年 。 冶 金 、 化 工 、 有 色 冶 金 行 业 的 厂 房 腐 蚀 十 分 严 重 ，结 构 维 持 正 常 使 用 的 年 限 普 遍 很 短 。 表 1-钢 铁 厂 结 构 耐用 年 限 调 查 情 况 据 2000年 全 国 公 路 普 查 ， 截 止 2000年 底 ， 我 国 公 路危 桥 已 有 9597座 ， 每 年 维 修 加 固 费 需 38亿 元 ， 而 实 际 到位 仅 8亿 元 。 建 筑 物 诊 断 鉴 定 建 筑 物 诊 断 鉴 定 是 对 已 有 建 筑

21、物 的 作 用 、 结 构 抗力 及 相 互 关 系 进 行 调 查 、 测 定 、 检 查 、 试 验 、 分 析 、 研究 和 判 断 ， 取 得 结 论 的 全 过 程 ， 又 称 为 建 筑 物 的 可 靠 性鉴 定 。 鉴 定 的 目 的 在 于 使 业 主 心 中 有 数 ， 管 好 、 用 好 建筑 物 ， 延 长 建 筑 物 的 使 用 寿 命 。 80年 代 以 来 ， 在 结 构 耐 久 性 、 可 靠 性 鉴 定 方 面 的研 究 有 了 较 大 发 展 ， 国 家 有 关 部 委 ， 包 括 建 设 部 、 冶 金部 等 ， 将 相 应 的 一 些 课 题 列 为 重

22、大 科 研 课 题 ， 组 织 了 专题 攻 关 ， 取 得 了 一 系 列 成 果 。 1 绪论 1.1.工 程 结 构 诊 治 学 的 范 畴 工 程 结 构 诊 治 学 的 名 称 借 用 了 医 学 名 称 。 工 程 结 构从 规 划 设 计 施 工 ， 到 正 常 使 用 ， 老 化 ， 直 至 拆 除 全 寿 命过 程 。 可 以 比 拟 为 人 类 的 生 老 病 逝 。 工 程 结 构 诊 治 学 的 范 围 包 括 ：工 程 结 构 病 理 学 ： 结 构 病 害 原 因 ， 产 生 ， 发 展 及 变 化 ；工 程 结 构 诊 断 学 ： 即 工 程 结 构 的 检 测

23、鉴 定 和 健 康 监 测 的理 论 与 技 术 ；工 程 结 构 治 疗 学 ： 即 工 程 结 构 的 加 固 改 造 的 理 论 与 技 术 。 建 筑 病 害 是 建 筑 工 程 质 量 事 故 和 质 量 缺 陷 的 统 称 。 由 于 建 筑 结 构 从 设 计 、 施 工 到 使 用 要 经 历 一 个 较 长 时 期 ，而 由 于 施 工 技 术 不 完 善 、 建 筑 所 处 环 境 和 使 用 条 件 的 变 化 以 及其 他 一 些 人 为 或 者 非 人 为 因 素 的 影 响 ， 使 得 大 部 分 建 筑 都 存 在或 多 或 少 的 病 害 。 有 些 病 害 较

24、 轻 ， 对 人 们 的 生 活 没 有 产 生 明 显的 影 响 ， 因 此 没 有 引 起 人 们 太 多 的 重 视 。 而 有 些 则 比 较 严 重 ，已 经 影 响 了 人 们 生 产 和 生 活 的 正 常 进 行 ， 给 居 民 造 成 了 财 产 损失 和 精 神 负 担 ， 有 时 还 可 能 对 人 身 安 全 产 生 威 胁 ， 因 而 引 起 人们 越 来 越 多 的 关 注 。 为 了 大 家 能 够 对 常 见 的 建 筑 病 害 有 个 大 致的 了 解 ， 本 章 节 将 介 绍 当 前 建 筑 中 普 遍 存 在 的 病 害 ， 并 且 分 析其 原 因 。

25、建 筑 病 害 分 类 建 筑 病 害 分 类 方 法 很 多 ， 例 如 按 病 害 原 因 、 发 生 时 期 、 造成 危 害 的 等 级 ， 以 及 处 理 方 法 等 进 行 分 类 。 这 里 按 病 害 性 质 进行 分 类 ， 分 为 以 下 几 种 ： 损 伤 、 裂 缝 、 腐 蚀 、 冻 害 、 渗 漏 、 老化 、 倒 塌 。 （ 1 ） 检 测 为 评 定 建 筑 结 构 工 程 的 质 量 或 鉴 定 既 有 建 筑 结 构 的 性能 等 所 实 施 的 检 测 工 作 ， 称 为 建 筑 结 构 检 测 （ 以 下 简 称 检测 ） 。 正 如 西 医 看 病 需

26、 要 对 病 人 进 行 化 验 、 透 视 ， 中 医 看 病需 要 “ 望 闻 问 切 ” ， 对 结 构 进 行 检 测 所 得 到 的 数 据 不 但 是评 定 新 建 钢 结 构 工 程 质 量 等 级 的 原 始 依 据 ， 也 是 鉴 定 已 有钢 结 构 性 能 指 标 的 依 据 。 我 国 建 筑 结 构 检 测 技 术 标 准 规 定 ， 建 筑 结 构 的 检测 可 分 为 结 构 材 料 性 能 、 连 接 、 构 件 的 尺 寸 与 偏 差 、 变 形与 损 伤 、 构 造 、 基 础 沉 降 以 及 涂 装 等 项 工 作 ， 必 要 时 ， 可进 行 结 构 或

27、 构 件 性 能 的 实 荷 检 验 或 结 构 的 动 力 测 试 。 对 某一 具 体 结 构 的 检 测 可 根 据 实 际 情 况 确 定 工 作 内 容 和 检 测 项目 。 2） 鉴 定 根 据 现 场 调 查 和 检 测 结 果 ， 并 考 虑 缺 陷 的 影 响 ， 依 据相 应 规 范 或 标 准 的 要 求 ， 对 建 筑 结 构 的 可 靠 性 进 行 评 估 的工 作 ， 称 为 可 靠 性 鉴 定 （ 以 下 简 称 鉴 定 ） 。 建 筑 物 在 使 用 过 程 中 ， 不 仅 需 要 经 常 性 的 管 理 与 维 护 ，而 且 随 着 时 间 的 推 移 ， 还

28、 需 要 及 时 修 缮 ， 才 能 全 面 完 成 设计 所 赋 予 的 功 能 。 与 此 同 时 ， 还 有 为 数 不 少 的 房 屋 建 筑 ，或 因 设 计 、 施 工 、 使 用 不 当 ， 或 因 用 途 变 更 需 要 改 造 ， 或因 使 用 环 境 发 生 变 化 ， 或 因 各 类 事 故 及 灾 害 导 致 结 构 产 生损 伤 ， 或 需 要 延 长 结 构 使 用 寿 命 等 等 ， 都 需 要 对 结 构 进 行处 理 。 要 做 好 这 些 工 作 ， 就 必 须 对 建 筑 物 在 安 全 性 、 适 用性 和 耐 久 性 方 面 存 在 的 问 题 有 全

29、 面 的 了 解 ， 才 能 做 出 安 全 、合 理 、 经 济 、 可 行 的 方 案 ， 而 建 筑 物 可 靠 性 鉴 定 所 提 供 的就 是 对 这 些 问 题 的 正 确 评 价 。 根 据 概 率 极 限 状 态 法 ， 从 承 载 能 力 极 限 状 态 和 正 常使 用 极 限 状 态 出 发 ， 可 靠 性 鉴 定 包 根 据 概 率 极 限 状 态 法 ，从 承 载 能 力 极 限 状 态 和 正 常 使 用 极 限 状 态 出 发 ， 可 靠 性鉴 定 包 含 安 全 性 鉴 定 和 正 常 使 用 性 鉴 定 两 个 方 面 。 根 据房 屋 用 途 不 同 ， 鉴

30、 定 可 分 为 民 用 建 筑 可 靠 性 鉴 定 和 工 业厂 房 可 靠 性 房 鉴 定 两 类 ， 对 应 的 国 家 标 准 分 别 是 民 用建 筑 可 靠 性 鉴 定 标 准 工 业 厂 房 可 靠 性 鉴 定 标 准 ，另 外 还 有 行 业 标 准 危 险 房 屋 鉴 定 标 准 3） 加 固 当 结 构 的 可 靠 性 不 满 足 要 求 时 ， 对 已 有 建 筑 结 构 进 行加 强 ， 以 提 高 其 安 全 性 （ 承 载 能 力 ） 、 耐 久 性 和 满 足 使 用要 求 的 工 作 ， 称 之 为 加 固 。 加 固 工 作 分 为 加 固 设 计 、 加 固

31、 施 工 及 验 收 三 个 阶 段 ，对 应 的 行 业 标 准 分 别 有 建 筑 抗 震 加 固 技 术 规 程 混 凝土 结 构 加 固 设 计 规 范 既 有 建 筑 地 基 基 础 加 固 技 术 规 范 钢 结 构 加 固 技 术 规 范 碳 纤 维 片 材 加 固 修 复 混 凝 土结 构 技 术 规 程 建 筑 地 基 处 理 技 术 规 范 等 。 4） 改 造 因 用 途 改 变 、 或 设 备 更 新 、 或 工 艺 流 程 变 革 、 或 生产 规 模 扩 大 、 或 城 市 规 划 要 求 等 原 因 ， 需 要 对 已 有 建 筑 结构 进 行 相 应 变 化 及

32、 处 理 ， 以 适 应 新 的 使 用 功 能 或 规 划 要 求 ，称 之 为 建 筑 物 的 改 造 。 建 筑 物 改 造 的 形 式 很 多 ， 如 加 层 改 造 、 扩 建 改 造 、增 荷 改 造 、 托 梁 换 柱 改 造 、 纠 偏 改 造 、 基 础 托 换 改 造 、 整体 平 移 改 造 、 抗 震 改 造 、 节 能 改 造 等 。 尽 管 改 造 和 加 固 都是 对 已 有 建 筑 结 构 进 行 处 理 ， 但 改 造 与 加 固 有 所 区 别 ， 加固 的 原 因 是 已 有 结 构 或 构 件 的 可 靠 性 不 满 足 要 求 ， 而 改 造的 原 因

33、 是 使 用 功 能 发 生 变 化 ， 大 多 数 改 造 需 要 结 合 加 固 处理 ， 但 有 些 改 造 可 能 不 需 要 加 固 处 理 。 结 构 的 检 测 、 鉴 定 、 加 固 和 改 造 具 有 一 定 的 内 在 关 系 和 程序 ， 见 图 1. 检 测 是 基 础 ， 鉴 定 是 结 论 ， 加 固 是 对 策 ， 改造 是 目 的 。 没 有 检 测 ， 就 无 法 鉴 定 ， 更 谈 不 上 加 固 和 改 。造 。 进 行 检 测 和 鉴 定 且 发 现 了 问 题 ， 但 不 及 时 予 以 加 固 ，可 能 导 致 结 构 功 能 丧 失 ， 甚 至 引

34、 发 工 程 事 故 。图 1检 测 、 鉴 定 与 加 固 、 改 造 的 关 系 图 1.2工 程 结 构 诊 治 学 研 究 的 意 义1.旧 建 筑 物 维 修 改 造 任 务 日 趋 增 大 据 有 关 部 门 统 计 ， 我 国 城 镇 旧 建 筑 物 的 概 况 大 约 是 ：1950年 以 前 4.2亿 ， 50年 代 和 60年 代 11亿 ， 70年 代 15亿 ， 80年 代 22亿 。 相 当 多 的 60年 代 以 前 的 建 筑 无 疑 都 已 进 入 了 病 害 期 ，70 80年 代 的 一 些 处 于 恶 劣 环 境 条 件 下 的 工 业 厂 房 也 进 入

35、 病害 期 。 旧 建 筑 的 诊 断 、 加 固 、 修 复 任 务 是 繁 重 的 。 但 大 多 数 的 业 主 对 此 不 够 重 视 ， 带 病 服 役 的 建 筑 比 比 皆是 ， 其 结 果 是 加 速 了 建 筑 物 的 劣 化 ， 缩 短 了 其 最 终 寿 命 ， 或者 事 故 潜 在 因 素 不 断 积 蓄 ， 事 故 一 旦 爆 发 ， 则 将 造 成 严 重 损失 。 2.纪 念 性 建 筑 的 保 存 、 置 换 许 多 有 价 值 的 古 建 筑 、 民 风 民 俗 特 色 建 筑 、有 历 史 意 义 的 建 筑 都 需 要 诊 断 、 补 强 加 固 处 理

36、。 当 今 改 革 大 潮 汹 涌 澎 湃 、 经 济 飞 速 发 展 ， 许 多 处 于城 市 黄 金 地 段 的 建 筑 物 价 值 倍 增 ， 成 为 金 融 界 、 商 界瞩 目 的 对 象 ， “ 置 换 ” 也 就 应 运 而 生 。 1865年 在 上 海 南 京 路 外 滩 开 业 的 汇 丰 银 行 大 楼 ，1949年 后 成 为 上 海 市 政 府 办 公 大 楼 ， 九 十 年 代 重 建 外滩 金 融 一 条 街 ， 经 过 置 换 ， 汇 丰 银 行 又 重 新 回 到 原 大楼 。 置 换 前 必 须 重 新 对 大 楼 进 行 估 价 ， 也 就 是 必 须 对

37、大 楼 进 行 检 测 鉴 定 ， 必 要 时 要 作 修 复 加 固 处 理 。 上 海 外 滩 3.新 建 工 程 结 构 质 量 事 故 的 鉴 定 与 处 理 由 于 多 方 面 的 原 因 ， 新 建 工 程 结 构 的 质 量 缺 陷 、 事 故 难以 避 免 ， 对 新 建 房 事 故 的 处 理 也 同 样 需 要 诊 断 和 补 强 加 固处 理 。4.积 累 对 建 筑 病 害 诊 治 经 验 ， 提 高 设 计 施 工 水 平 有 些 建 筑 病 害 的 根 源 往 往 是 在 设 计 和 建 造 中 就 埋 下 了 的 。例 如 ， 当 前 建 筑 结 构 设 计 往

38、往 侧 重 于 强 度 设 计 ， 耐 久 性 设 计考 虑 不 足 。 在 施 工 质 量 的 检 验 方 面 ， 耐 久 性 的 检 验 也 比 较 欠缺 。 这 正 需 要 将 旧 建 筑 物 诊 治 方 面 资 料 反 馈 到 设 计 和 施 工 中， 以 便 制 定 耐 久 设 计 和 施 工 的 要 求 。 另 外 ， 从 节 约 资 源 、 能 源 、 可 持 续 发 展 方 面 考 虑 ， 更 有必 要 加 强 对 建 筑 物 耐 久 性 、 可 维 修 性 、 保 障 性 方 面 的 要 求 。 “五 倍 定 律 ” 有 人 用 “ 五 倍 定 律 ” 来 描 述 及 时 根

39、 除 病 害 的 重 要 性 ： 设 计 过 程 预 防 病 害 措 施 费 用 为 1； 若 设 计 无 措 施 则 施 工 过 程 预 防 病 害 费 用 为 5； 若 到 使 用 中 发 现 病 害 并 及 时 采 取 措 施 ， 费 用 则 为 25； 如 事 态 恶 化 再 采 取 措 施 补 救 ， 则 其 费 用 可 能 是 125。5.具 有 可 持 续 发 展 重 要 意 义 对 旧 建 筑 物 改 造 ， 充 分 利 用 既 有 资 源 ， 减 少 新 建筑 对 资 源 的 耗 用 ， 保 护 人 类 生 态 环 境 ， 对 可 持 续 发 展具 有 重 要 意 义 。 6

40、.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 。 1.3工 程 结 构 诊

41、 治 学 的 技 术 特 点 与 新 建 筑 的 设 计 施 工 相 比 ， 已 有 建 筑 物 的 诊 断 与 修 复 设计 施 工 有 自 身 的 一 些 特 点 。1.局 限 性 大 对 已 有 建 筑 物 的 诊 断 往 往 会 遇 到 原 有 设 计 图 纸 档 案 资 料遗 失 或 不 全 的 情 况 ， 特 别 是 一 些 解 放 前 的 旧 建 筑 ， 历 尽 沧桑 ， 政 权 更 新 、 物 业 易 主 ， 图 纸 资 料 丢 失 的 现 象 普 遍 ， 给 诊断 增 加 了 很 大 难 度 和 工 作 量 。 补 强 加 固 设 计 不 能 脱 离 已 有 建 筑 物 的

42、状 况 ， 对 设 计 的 自由 度 有 很 大 的 约 束 。 新 建 筑 设 计 形 体 上 可 以 创 新 ， 而 补 强 加固 设 计 只 能 是 “ 对 症 保 健 ” 设 计 。 2.加 固 结 构 受 力 性 能 不 同 加 固 结 构 往 往 属 二 次 受 力 结 构 。 加 固 前 原 结 构 已 受 力， 而 且 应 力 、 应 变 水 平 一 般 很 高 ， 新 加 结 构 如 何 分 担 原 结构 所 受 的 力 ， 设 计 和 施 工 都 必 须 采 取 必 要 的 措 施 ， 否 则 原结 构 达 到 极 限 时 ， 新 加 结 构 部 分 应 力 可 能 还 达

43、 不 到 应 有 的应 力 状 态 。 若 希 望 新 加 部 分 与 原 构 件 整 体 共 同 受 力 而 形 成 组 合 构件 ， 则 特 别 要 注 意 结 合 面 的 构 造 处 理 和 施 工 质 量 。 一 般 结合 面 上 混 凝 土 的 粘 结 强 度 总 是 低 于 混 凝 土 本 身 的 强 度 ， 因此 在 混 凝 土 的 总 承 载 力 上 ， 二 次 组 合 结 构 比 一 次 整 浇 结 构略 低 一 点 。 3.工 程 风 险 大 待 处 理 的 危 旧 建 筑 往 往 是 “ 风 烛 残 年 ” ， 特 别 经不 起 “ 折 腾 ” ， 因 此 补 强 加 固

44、 设 计 的 每 一 项 处 理 措 施都 必 须 十 分 慎 重 ， 都 要 考 虑 实 施 过 程 中 是 否 会 加 剧 已有 建 筑 某 方 面 的 病 害 ， 或 可 能 引 发 某 方 面 结 构 构 件 应力 的 重 新 分 布 ， 导 致 新 的 危 险 。 总 之 ， 与 新 建 工 程 相 比 ， 旧 建 筑 补 强 加 固 设 计 和施 工 的 工 程 风 险 要 大 得 多 。 4.加 固 方 案 施 工 的 现 场 监 督 更 为 重 要 加 固 设 计 的 效 果 能 否 达 到 ， 很 大 程 度 上 在 于 施 工 工艺 措 施 的 保 证 程 度 ， 如 加

45、固 设 计 的 组 合 结 构 新 旧 结 合 面的 处 理 对 整 体 共 同 受 力 状 况 影 响 很 大 ， 必 须 加 强 现 场 监督 。 另 外 ， 补 强 加 固 设 计 是 对 旧 结 构 的 帮 补 ， 而 旧 结 构的 情 况 往 往 要 在 施 工 剥 离 、 清 理 后 才 能 更 多 地 暴 露 出来 ， 同 一 结 构 的 不 同 部 位 往 往 受 损 程 度 不 同 ， 加 固 补 强设 计 需 要 视 情 对 症 调 整 ， 因 此 加 强 现 场 的 监 督 、 对 症 处理 十 分 重 要 。 结 构 检 测 加 固 的 目 的 结 构 物 超 过 设

46、计 使 用 基 准 期 或 改 变 使 用 条 件 ， 对 结 构 的 可靠 性 不 确 定 ， 需 进 行 检 验 和 试 验 。 施 工 中 发 生 质 量 事 故 或 使 用 中 遭 受 灾 害 时 ， 对 结 构 性 能 降低 情 况 作 出 评 估 ， 为 事 故 处 理 和 加 固 提 供 依 据 。 采 用 新 方 法 设 计 或 采 用 新 工 艺 新 材 料 施 工 的 重 要 工 程 竣 工后 的 验 证 或 可 靠 性 评 定 。 为 周 期 性 维 护 而 进 行 的 检 查 、 测 试 或 试 验 等 。 1.结 构 检 测 加 固 的 意 义(1)设 计 、 施 工

47、 质 量 缺 陷 及 安 全 隐 患 的 消 除 ；(2)大 规 模 基 建 高 潮 后 的 维 修 ；(3)耐 久 性 问 题 及 可 持 续 发 展 的 需 要 ；(4)建 筑 物 商 品 化 以 后 使 用 功 能 变 化 的 要 求 ；(5)经 济 增 长 模 式 变 化 带 来 改 建 的 需 要 。2.结 构 检 测 加 固 的 内 容(1)结 构 安 全 性 (危 房 及 安 全 隐 患 )的 鉴 定 ；(2)结 构 安 全 事 故 的 调 查 处 理 ；(3)结 构 使 用 功 能 及 正 常 维 护 性 检 查 ；(4)长 久 服 役 后 结 构 继 续 使 用 的 鉴 定

48、；(5)结 构 改 变 用 途 和 改 建 前 的 鉴 定 。 检 测 鉴 定 加 固 的 意 义 结 构 在 自 然 环 境 和 使 用 环 境 作 用 下 ， 由 于 累 积 损 伤 、材 料 老 化 、 灾 害 荷 载 、 设 计 和 施 工 中 的 缺 陷 等 因 素 的 影 响 ，通 常 会 导 致 结 构 抗 力 衰 减 而 承 载 能 力 不 足 ， 其 功 能 将 逐 渐减 弱 ， 如 果 能 够 科 学 的 评 估 这 种 损 伤 的 程 度 及 规 律 ， 采 取有 效 的 处 理 措 施 ， 可 以 延 缓 结 构 的 损 伤 进 程 ， 达 到 延 长 结构 使 用 寿

49、 命 的 目 的 。 建 国 以 来 ， 特 别 是 改 革 开 放 以 后 ， 随 着 经 济 建 设 的 迅猛 发 展 ， 建 筑 业 得 到 了 飞 速 的 发 展 。 另 外 ， 随 着 钢 筋 混 凝土 结 构 基 本 理 论 和 设 计 方 法 不 断 地 的 深 入 和 完 善 ， 越 来 越多 的 新 型 建 筑 材 料 得 到 了 推 广 和 应 用 ;越 来 越 多 的 新 型 结 构体 系 得 到 了 发 展 和 实 践 。 与 此 同 时 ， 安 居 工 程 和 住 宅 产 业化 的 发 展 也 越 来 越 快 。 但 是 ， 在 新 建 房 屋 的 同 时 ， 对 现

50、 有建 筑 结 构 的 补 强 加 固 也 引 起 了 工 程 界 的 广 泛 重 视 ， 成 为 结构 工 程 师 所 必 须 面 对 的 问 题 之 一 。 原 因 是 多 方 面 的 ， 主 要 有 下 面 几 点 ： （ 1） 建 筑 物 都 有 一 定 的 设 计 基 准 使 用 期 ， 我 国 取 为 50年 ，而 我 国 建 国 初 期 建 造 的 大 量 房 屋 己 经 接 近 它 们 的 设 计 基 准使 用 期 。 也 就 是 说 ， 这 些 房 屋 的 使 用 寿 命 接 近 它 们 的 设 计寿 命 ， 不 宜 继 续 使 用 。 但 是 ， 在 当 前 的 经 济 条

51、 件 下 没 有 能力 将 它 们 全 部 推 倒 重 建 ， 其 中 的 部 分 房 屋 只 有 对 其 进 行 一定 的 加 固 处 理 从 而 继 续 使 用 。（ 2） 在 建 筑 物 的 使 用 过 程 中 ， 诸 多 的 因 素 (比 如 物 理 老 化和 化 学 腐 蚀 等 )会 影 响 和 缩 短 建 筑 物 的 使 用 寿 命 ， 有 的 甚 至影 响 建 筑 物 的 安 全 性 。 许 多 有 关 冶 金 和 化 工 的 建 筑 物 ， 其构 件 由 于 高 温 或 腐 蚀 等 问 题 而 影 响 了 其 承 载 力 ， 进 而 影 响建 筑 物 的 安 全 性 。 对 于

52、 这 些 建 筑 物 ， 需 要 采 取 一 定 的 补 强加 固 措 施 以 保 证 其 安 全 使 用 。 （ 3） 在 当 今 的 城 市 规 划 改 造 和 旧 区 改 造 中 ， 往 往 有 社 会 需求 的 变 化 ， 比 如 建 筑 物 的 使 用 功 能 发 生 了 变 化 而 需 要 加 层或 空 间 加 大 等 等 。 使 用 功 能 发 生 变 化 后 ， 建 筑 物 的 某 些 承重 构 件 的 承 载 力 可 能 会 不 足 ， 这 就 涉 及 到 要 利 用 加 固 技 术对 其 进 行 加 固 处 理 。（ 4） 设 计 标 准 的 提 高 。 随 着 人 类 文

53、 明 的 进 步 和 社 会 经 济 的发 展 ， 人 们 对 建 筑 物 的 安 全 性 、 适 用 性 和 耐 久 性 的 要 求 也越 来 越 高 (比 如 抗 震 性 )， 这 就 需 要 采 用 新 的 更 高 的 设 计 标准 。 那 么 ， 原 先 的 建 筑 物 特 别 是 重 要 的 建 筑 物 只 有 通 过 适当 的 加 固 措 施 才 能 满 足 人 们 的 要 求 。 （ 5） 随 着 安 居 工 程 和 住 宅 产 业 化 的 发 展 ， 用 户 对 工 程 质 量的 要 求 也 越 来 越 高 。 但 是 ， 在 建 筑 市 场 发 展 的 过 程 中 ， 会出

54、现 设 计 失 误 、 更 改 原 设 计 或 施 工 不 当 等 问 题 。 对 出 现 这些 问 题 的 建 筑 物 ， 必 须 对 其 进 行 适 当 的 加 固 处 理 。（ 6） 当 发 生 风 灾 、 火 灾 等 意 外 情 况 时 ， 对 受 损 的 建 筑 物 进行 一 定 的 加 固 处 理 是 很 有 必 要 的 。 另 外 ， 我 国 多 数 地 区 处于 地 震 区 ， 进 行 抗 震 加 固 和 震 损 结 构 的 修 复 也 是 一 项 重 要的 工 程 。 由 于 上 述 的 诸 多 原 因 ， 加 固 技 术 在 工 程 中 得 到 了广 泛 的 应 用 ， 在

55、 学 术 界 也 得 到 了 广 泛 的 重 视 。 因 此 ， 对 加固 技 术 进 行 深 入 讨 论 和 研 究 是 很 有 必 要 的 ， 并 且 具 有 重 要的 社 会 意 义 和 巨 大 的 经 济 效 益 。 1.4 建 筑 结 构 鉴 定 、 加 固 的 程 序 加 固 设 计 前 应 进 行 结 构 鉴 定 （ 可 靠 性 鉴 定 ） 一 、 检 测 鉴 定 程 序 接 受 委 托收 集 资 料 ， 现 场 初 步 调 查制 定 方 案现 场 检 测数 据 整 理综 合 分 析 计 算编 写 鉴 定 报 告通 过保 护 建 筑方 案 审 查保 护 建 筑报 告 审 查 包

56、括 结 构材 性 检 测 结 构 鉴 定 报 告 加 固 设 计 （ 施 工 图 ） 加 固 施 工 结 构 鉴 定 时 注 意 ： 1. 保 护 建 筑 需 有 两 次 审 查 ； 2. 材 性 试 验 ； 3. 收 集 资 料 （ 包 括 甲 方 的 使 用 要 求 ） ； （ 使 用 要 求 不 合 理不 能 采 纳 ） 4. 加 固 方 案 （ 尽 可 能 满 足 委 托 方 的 要 求 ） 。 尽 可 能 （ 如 果 不 满足 ） 委 托 方 要 求 （ 不 一 样 的 ） 二 、 结 构 加 固 设 计 的 原 则 1、 个 别 构 件 结 构 体 系 的 加 固 2、 局 部 构

57、 件 整 体 的 加 固 （ a） 当 个 别 （ 局 部 ） 构 件 能 加 固 解 决 时 ： 不 必 进 行 结 构 体 系 （ 整 体 ） 加 固 ； 不 要 影 响 结 构 体 系 ； 不 要 产 生 新 的 问 题 。 （ b） 当 个 别 （ 局 部 ） 构 件 不 能 加 固 解 决 时 ： 应 做 结 构 体 系 （ 整 体 ） 的 加 固 ； 连 接 问 题 。 （ 实 例 ） 例 1） 不 要 影 响 结 构 体 系 某 一 框 架 结 构 ， 框 架 梁 开 裂 ， 其 余 均 完 好 无 损 A 后 加 固 的 柱 AB Baa bb鉴 定 结 论 ： 正 截 面 抗

58、 弯 强 度 不 足 ， 导 致 开 裂 （ 是 设 计 的 原 因 ， 按 上 图 “ 后 加 固 的 柱 ” 方 法 行 吗 ?） 钢 筋 实 配 ： As=1473mm2 钢 筋 计 算 ： As=2500mm2 如 何 加 固 ？ 加 一 立 柱 行 吗 ？ 跨 度 L M As 影 响 结 构 体 系 ： 二 （ 等 ） 跨 成 为 三 （ 不 等 ） 跨 b-b截 面 上 部 配 筋 不 足 ， 上 部 混 凝 土 将 开 裂 。 As2 12b-b 例 2） 不 要 产 生 新 的 问 题 海 军 干 休 所 ， 住 宅 外 挑 阳 台 ： 支 座 配 筋 无 富 余 ， 花 盆

59、 多 ； 施 工 时 钢 筋 被 踩 下 ， 开 裂 已 采 取 措 施 ， 端 点 加 了 钢 支 撑12345 外 挑 阳 台外 墙五 层 砖 混 结 构 住 宅 楼 外 墙外 挑 阳 台 例 3）个 别 构 件 加 固 不 能 解 决 ， 应 做 结 构 体 系 的 加 固 。某 砖 混 结 构 住 宅住 户 要 求 去 除 轴 承 重 墙 ，如 何 加 固 ？ 去 墙 ， 加 固 QL1 跨 度 加 大 ， 加 固 L3 加 固 改 造 后 L3有 裂 缝 ？ 10QL1 L3 承 重 砖 墙L3 厅原 设 计 住 宅 局 部 平 面 图1440 240X360梯3360 间楼 圈 梁

60、QL1240X360 卧 室厨 房 储 藏 室1420 (外 挑 ) 被 拆 除阳 台9 11102500 2300 承 重 砖 墙L3 厅原 设 计 住 宅 局 部 平 面 图1440 240X360梯3360 间楼 圈 梁QL1240X360 卧 室厨 房 储 藏 室1420 (外 挑 ) 被 拆 除阳 台9 11102500 2300 开 裂 原 因 ： 只 考 虑 正 截 面 ， 未 考 虑 斜 截 面 （ L， V） 新 问 题 ： QL1端 柱 的 承 载 力 不 足 ， 柱 下 基 础 也 有 问 题 。 结 构 体 系 变 化 （ 局 部 底 框 结 构 ） 基 础 加 固 。

61、 3、 临 时 加 固 与 永 久 加 固 搞 清 是 否 是 “ 临 时 ” ， 如 果 是 “ 临 时 ” ， 即 要 求 可 低 一 些 。 例 ： 老 厂 房 （ 化 工 厂 ， 纺 织 厂 等 ） ； 老 烟 囱 等 。 4、 抗 震 加 固 设 计 1） 8） 采 用 成 熟 的 抗 震 新 措 施 ， 新 技 术 进 行 加 固 ， 从 总 体 上 改 善 结 构 的 抗 震 性 能 ， 提 高 其 抗 震 能 力 。 新 措 施 ， 新 技 术 （ 具 体 方 法 ） ： 基 础 隔 震 （ 包 括 层 间 隔 震 ） ， 增 设 抗 震 耗 能 支 撑 或 抗 震 耗 能 剪 力 墙 等 。 采 用 新 措 施 ， 新 技 术 加 固 时 应 注 意 ： a.要 正 式 鉴 定 过 的 技 术 ， b.专 业 人 员 研 究 ， 结 合 具 体 情 况 确 定 ， c.便 于 施 工 。