世界城市的发展已有5千多年,,,,,,在今天的蓬勃国度中,,,,,,城市化的水平大多在70%-80%以上。。。。。据结合国人居中心预测,,,,,,到2050年,,,,,,世界城市化水平将达到61%,,,,,,21世纪将成为真正的城市化世纪。。。。。我国目前的城市化过程也已步入急剧发展期,,,,,,人丁的急剧增长,,,,,,环境的粉碎变得日益严沉,,,,,,天然恩赐给人类的资源日益匮乏,,,,,,人们的生涯前提和质量不休恶化。。。。。与此同时,,,,,,构筑的过度集中和无序建设,,,,,,使构筑与环境的矛盾日益凸起。。。。。???=谠旃怪物的建设数量与合理规划成为现代建设者必须器沉的问题,,,,,,同时,,,,,,提高现存构筑物的使用寿命及职能则成为当务之急的使命,,,,,,实现这一使命的步骤,,,,,,就是对现存构筑物进行的建复与加固。。。。。
一、结构加固的近况
在欧美蓬勃国度中,,,,,,目前用于构筑加固刷新的投资已占国度构筑业总投资的1/2以上,,,,,,美国劳工部门在20 世纪末的一项产业预测汇报中已经预言:构筑维建加固业将是21 世纪最为热点的行业之一。。。。。
我国自建国以来,,,,,,出格是自上世纪70 年代末尝试鼎新盛开以来,,,,,,各类房屋构筑以及城市设施数量急剧增长。。。。。据有关部门统计,,,,,,目前我国现存的各类建(构)筑物的总面积至少在100 亿m2以上,,,,,,其中绝大无数是混凝土及砌体结构。。。。。
建国初期建造的大量的工业与民用构筑,,,,,,服役期多数超过50年,,,,,,存在各类安全隐患。。。。。一些新建成的工程项目中,,,,,,由于勘测、设计和施工中的技术和治理问题,,,,,,导致工程在建成初期就出现各类质量安全隐患。。。。。对于这些构筑物,,,,,,若是不实时采取加固措施,,,,,,就有可能导致沉大的安全变乱。。。。。为此,,,,,,国度每年要投入大量资金用于构筑的加固建复,,,,,,推进了构筑加固建复业的发展,,,,,,形成了一个巨大的市场空间。。。。。
同时,,,,,,一些现有构筑中,,,,,,旧的结构设计在职能上不能满足当前使用的需要,,,,,,这也刺激了构筑加固建复专业的迅速发展。。。。。出格是随着我国经济发展和人民生涯水平的不休提高,,,,,,近年来旧城刷新险些成炼大、中城市的共同课题。。。。。这为构筑加固建复业带来了空前的发展机缘。。。。。
二、结构加固的传统步骤及特点
目前土建结构常用的几种传统加固步骤重要是以下几种:
1.预应力加固法
预应力加固法,,,,,,即指在原结构上增长预应力构件来承担原结构上所受的部门荷载,,,,,,从而提高原结构的承载能力的步骤。。。。。目前使用较多的重要是体表预应力加固法。。。。。预应力法加固成效好,,,,,,能较大幅度地提高结构整体承载力。。。。。但加固后对原结构表观有肯定影响;;;;;比力合用于大跨度或沉型结构的加固以及处于高应力﹑高应变状态下的混凝土构件的加固。。。。。但不宜用于混凝土收缩徐变大的结构,,,,,,另表加固后必要把稳预应力钢筋的防腐问题。。。。。
2.增大截面加固法
增大截面加固法,,,,,,通常用于受弯构件,,,,,,是指在原构件的上部或下部浇一层新的混凝土和补加相应的钢筋,,,,,,从而达到提高原构件承载能力的主张。。。。。增大截面加固法是最为传统的一种结构加固步骤,,,,,,拥有成熟的设计和丰硕的施工经验;;;;;工程成本相对较低,,,,,,可用于梁﹑板﹑柱﹑墙和通常机关物等多种混凝土结构的加固。。。。。其重要缺点是现场施工的湿作业功夫长,,,,,,并且会带来构筑净空的显著削减。。。。。
3.扭转受力系统加固法
扭转受力系统加固法,,,,,,通常蕴含在梁的中央部位增设支点(刚性支点或弹性支点),,,,,,将多跨简支梁变为陆续梁等步骤。。。。。扭转结构的受力系统能大幅度降低推算弯矩,,,,,,提高结构和构件的承载力,,,,,,达到加强原结构的主张。。。。。
该法比力单一,,,,,,并且成效靠得住。。。。。但加固工作量较大,,,,,,易侵害构筑物的原貌和使用职能,,,,,,通;;;;;够峒跤坠怪的使用空间。。。。。由于所增长的支持构件通常必要将荷载传递到基础上,,,,,,这种步骤比力合用于整个构筑的加固。。。。。
4.粘钢加固法
该加固法是通过在构件表侧粘贴钢板,,,,,,钢板通过胶粘剂与原构件共同作用,,,,,,以加强结构的抗弯和抗剪能力,,,,,,提高结构安全度。。。。。通常合用于接受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯构件的加固,,,,,,是近年来发展最快的一种加固步骤。。。。。该加固法的特点是施工便捷,,,,,,只需卸荷和按要求除锈后即可施工。。。。。现场湿作业量少,,,,,,加固后24h即可投入使用,,,,,,且加固后对原结构自沉、表观尺寸和原有净空无显著影响,,,,,,能显著提高构件的刚度和承载能力,,,,,,并且价值便宜;;;;;但加固质量很大水平上取决于胶粘剂质量和施工的水平,,,,,,出格是粘钢后一旦发现空鼓,,,,,,进行补救比力难题。。。。。
5.表包钢加固法
表包钢加固法,,,,,,即以角钢表包于原构件四角,,,,,,角钢间用扁钢焊接形成整体钢构套的加固步骤,,,,,,以提高构件的承载能力和延性。。。。。通常是在要求不显著增大构件截面,,,,,,同时又能够大幅度提高结构承载能力的情况下选取,,,,,,出格是结构柱周围裹钢,,,,,,结构受力比力靠得住,,,,,,同时现场的工作量也较幼,,,,,,结构截面增长也不大。。。。。重要弊端是钢材用量较大,,,,,,相应加大了工程成本;;;;;在节点处置上也有肯定的难度。。。。。
三、结构加固的新步骤及发展
上述通例步骤在工程实际中被大量选取,,,,,,但某些情况下,,,,,,这些步骤自身所存在的某些局限性,,,,,,使得它们不能满足一些耐久性和美观方面的需要,,,,,,或是受到施工前提的造约而无法执行。。。。。近年来出现的一些新加固技术,,,,,,如粘贴纤维复合伙料加固法、钢丝网水泥砂浆加固法、纤维资料的嵌入式加固法等,,,,,,这些技术从一路头引进和呈此刻国内,,,,,,就以它们优异的机能、特点和加固成效得到了工程界的关注和青睐.下面着沉介绍粘贴纤维复合伙料加固法:
纤维资料(FRP)加固建补土建结构技术是为了突破传统步骤的局限性而产生的一项新技术。。。。。它鼓起于八十年代末到九十年代初的蓬勃国度,,,,,,由于其利益多,,,,,,成效显著,,,,,,在日美韩欧洲等国度和地域得到了大量的推广,,,,,,目前在加固建补技术领域已成为最宽泛使用的一项技术,,,,,,并已齐全产业化。。。。。按纤维资料的分歧,,,,,,可分为玻璃纤维资料﹑碳纤维资料和阿拉米德资料。。。。。其中又以碳纤维资料CFRP最具代表性,,,,,,其机能特点重要有以下几个方面:
(1)拥有优良的物理力学机能:其抗拉强度为通常钢材的10 倍以上,,,,,,弹性模量相当于通常钢材的1.1~2.4 倍;;;;;并且纤维片材沉量轻,,,,,,比沉仅为钢材的1/ 4 ;;;;;厚度幼,,,,,,通常片材加强层厚度在0.1mm~0.2mm
之间,,,,,,因而根基上不增长结构截面尺寸和自沉。。。。。
(2)现场施工方便:没有湿作业和明火施工,,,,,,占用场地幼,,,,,,也不必要大型施工机具,,,,,,因而施工方便、工效高、施工质量容易得到保险。。。。。
(3)使用领域广:可用于梁、板、柱及桥梁、隧路、烟囱等多种结构的加固补强。。。。。出格是在曲面壳体和复杂节点的加固中,,,,,,拥有其它加固方式无法比力的优势,,,,,,与混凝土的有效接触面积可达100 %。。。。。
(4)拥有优良的耐久性和耐侵蚀、抗磁性等机能特点。。。。。
该资料技术用于土建结构加固始于上世纪80 年代中期。。。。。1991年欧洲首吓酌CFRP实现了国际上第一座桥梁加固后,,,,,,该项技术便在世界上迅速推广,,,,,,出格是在上世纪90 年代中期日本阪神大地震后的沉建过程中,,,,,,该项技术得到了大量的利用。。。。。我国在该领域的研发工作从1997 年起头起步,,,,,, 98年才起头现实的工程利用。。。。。至目前为止,,,,,,国内已有近十个科研院所、十余所高校对其技术机能进行钻研,,,,,,获得了大量的科研成就。。。。。由国度冶金构筑钻研总院、清华大学等单元所承担的国度“九五”沉点科技攻关项目《碳纤维资料加固建复混凝土结构技术钻研开发与利用》的系列科技成就已于2001 年通过国度鉴定,,,,,,并假造了中国工程建设尺度化协会尺度《碳纤维片材加固建复混凝土结构技术规程》。。。。。
四、结语
我国构筑市场巨大,,,,,,当前土建结构的加固刷新是我们面对的一项意思沉大的工作。。。。。随着构筑业的蓬勃发展,,,,,,构筑物的加固、维建、刷新的利用领域和领域也将越来越广,,,,,,各类新的加固技术必将不休地涌现,,,,,,结构的加固技术也必将获得更长足的发展。。。。。