吳惠乾

(邵陽(yáng)學(xué)院 湖南 邵陽(yáng) 422000)

建筑結(jié)構(gòu)的加固與鑒定研究

吳惠乾

(邵陽(yáng)學(xué)院 湖南 邵陽(yáng) 422000)

目前，我國(guó)建筑已開始從大規(guī)模新建時(shí)期邁向了新建與維修并重時(shí)期。加固改造工程由于結(jié)構(gòu)受力的特點(diǎn)，其設(shè)計(jì)和分析具有較大的技術(shù)難度。同時(shí)由于施工條件因素，其施工難度也較建造新的建筑為高。實(shí)踐表明，對(duì)結(jié)構(gòu)體系的加固和改造具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，論文中檢測(cè)鑒定方法和加固方案對(duì)其同類工程有一定的參考價(jià)值和借鑒作用。

建筑結(jié)構(gòu);鑒定;加固

50年來(lái)，我國(guó)的結(jié)構(gòu)驗(yàn)測(cè)與加固技術(shù)經(jīng)歷了從無(wú)到有、從單項(xiàng)到全面、從局部構(gòu)件到整體結(jié)構(gòu)的發(fā)展過(guò)程。特別是最近多年，結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與加固技術(shù)得到快速的發(fā)展，其應(yīng)用對(duì)象已從開始階段的單層的破舊民居擴(kuò)展到建設(shè)工程中的各類結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)檢測(cè)與加固技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用對(duì)于提高建設(shè)工程的質(zhì)量起到了積極的作用，在節(jié)省國(guó)家與企業(yè)的資金、保障企業(yè)生產(chǎn)安全和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全方面也起到了一定的作用。目前,建筑物的鑒定與加固已成為我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn),與之相對(duì)應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)的鑒定與加固技術(shù)成為結(jié)構(gòu)工程重點(diǎn)研究的理論。

一、建筑物可靠性鑒定的基本方法

建筑物鑒定也稱為建筑物可靠性鑒定。它是對(duì)已有建筑物承受的荷載、作用、結(jié)構(gòu)抗力及相互關(guān)系進(jìn)行檢查、測(cè)定、分析和判斷,并取得結(jié)論的過(guò)程。建筑物可靠性鑒定的基本方法主要有經(jīng)驗(yàn)鑒定法、實(shí)用鑒定法和可靠度鑒定法等幾種。

(1)經(jīng)驗(yàn)鑒定法。經(jīng)驗(yàn)鑒定法是以原設(shè)計(jì)規(guī)范或規(guī)程為依據(jù),按個(gè)人目測(cè)及定值計(jì)算結(jié)果來(lái)評(píng)定建筑物的一種經(jīng)驗(yàn)評(píng)定方法。

(2)實(shí)用鑒定法。實(shí)用鑒定法是在經(jīng)驗(yàn)鑒定法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它克服了經(jīng)驗(yàn)法的缺點(diǎn),十分重視檢測(cè)手段和測(cè)試技術(shù),對(duì)于荷載、材料強(qiáng)度等有關(guān)力學(xué)參數(shù)采用實(shí)測(cè)值,并經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析后才用于結(jié)構(gòu)的分析計(jì)算。強(qiáng)調(diào)成立調(diào)查委員會(huì)或調(diào)查小組以發(fā)揮每一成員的專長(zhǎng)和集體研究的共同作用。

(3)可靠度鑒定法。可靠度鑒定法運(yùn)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理,采用非定值統(tǒng)計(jì)規(guī)律對(duì)建筑物的可靠度進(jìn)行鑒定的一種方法,稱為可靠度鑒定法,又稱為可靠概率鑒定法。概率法在理論上是完善的,但目前離實(shí)用還有距離,目前概率法的實(shí)際應(yīng)用僅止于近似概率法。從概率分布曲線和形態(tài),用均方差度量并找出“安全指標(biāo)”。

二、建筑結(jié)構(gòu)加固的方法

建筑物加固是根據(jù)建筑物的鑒定結(jié)論,針對(duì)建筑物的缺陷和損壞進(jìn)行修復(fù),以恢復(fù)或提高建筑物的安全性和耐久性,也可結(jié)合加固改善建筑物的使用功能,滿足新的適用性要求。加固結(jié)構(gòu)受力特征的差異,決定了各類結(jié)構(gòu)加固計(jì)算分析和構(gòu)造處理,不能完全沿用普通結(jié)構(gòu)概念進(jìn)行設(shè)計(jì)?；炷两Y(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固方法很多,加固方法的選擇,應(yīng)根據(jù)可靠性鑒定結(jié)果、結(jié)構(gòu)功能降低及加固原因(如完好情況下的加固及受損狀態(tài)下的加固),結(jié)合結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、當(dāng)?shù)鼐唧w條件、新的功能要求等因素,并按加固效果可靠、施工方便、經(jīng)濟(jì)合理原則,綜合分析確定。從設(shè)計(jì)的角度講，結(jié)構(gòu)的加固方法主要有：

(1)減徑荷載:改用輕質(zhì)材料或其它減少荷載的方法。如:工業(yè)廠房的屋架可在下弦增設(shè)臨時(shí)支柱，或組成撐桿式結(jié)構(gòu)的方法來(lái)卸荷;托架的卸荷可以采用上述方法，也可以利用吊車梁作為支點(diǎn)使托架卸荷;柱子一般采用設(shè)置臨時(shí)支柱卸去屋架和吊車梁的荷載;平臺(tái)結(jié)構(gòu)因其高度不高，一般采用臨時(shí)支柱進(jìn)行卸荷。

(2)改變結(jié)構(gòu)的靜力計(jì)算圖形:采取措施使結(jié)構(gòu)發(fā)生符合設(shè)計(jì)意圖的內(nèi)力重分布，以調(diào)整原有結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力，改善被加固構(gòu)件的受力情況。如:增加支撐或輔助構(gòu)件以增加結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的剛度，使結(jié)構(gòu)可以按空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算，挖掘結(jié)構(gòu)潛力，或施加預(yù)應(yīng)力等來(lái)改變構(gòu)件的彎矩圖形;增設(shè)撐桿、加設(shè)拉桿或?qū)㈧o定結(jié)構(gòu)變?yōu)槌o定結(jié)構(gòu)來(lái)改變析架的內(nèi)力;將被加固構(gòu)件與其它結(jié)構(gòu)共同工作形成混合結(jié)構(gòu)，以改善受力情況。

三、建筑結(jié)構(gòu)的加固與鑒定研究總結(jié)

對(duì)很多重要的或由于建造地段和文化因素不能夠輕易拆除建筑物，如何“以有限的情報(bào)或在一定范圍內(nèi)，正確地做出最低限度的、必要的、不可缺少的判斷，并做出最大可能的、切實(shí)可行的加固改造方案”是鑒定加固從業(yè)人員將長(zhǎng)期面臨的最直接問(wèn)題。本論文結(jié)合“毛澤東思想勝利萬(wàn)歲”展覽館的改造加固工程，對(duì)結(jié)構(gòu)體系的檢測(cè)鑒定與加固改造進(jìn)行了較深入的研究和分析。

實(shí)踐表明，由于新的基礎(chǔ)理論的日臻完善和新材料、新工藝的不斷出現(xiàn)，對(duì)既有建筑物進(jìn)行加固和改造，越來(lái)越顯示其顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。既有建筑物的結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定技術(shù)及加固措施研究這一學(xué)科，是在近30年的時(shí)間逐步成熟的。新的加固材料的研制是推動(dòng)加固技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力。以往的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，檢測(cè)鑒定技術(shù)的發(fā)展依賴于檢驗(yàn)測(cè)試儀器的發(fā)展，加固技術(shù)的發(fā)展依賴于新材料的發(fā)展。由輕質(zhì)、高強(qiáng)、抗腐蝕、耐高溫的新材料構(gòu)成的效果好、易施工的加固方法可推動(dòng)加固材料的發(fā)展。結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)有待進(jìn)一步發(fā)展。

加固改造理論的提高是該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的另一個(gè)方面。目前的加固基本上是針對(duì)構(gòu)造和承載能力不足的構(gòu)件，缺乏從結(jié)構(gòu)總體上的把握與判別。要從總體上把握，需要加固理論的提高來(lái)解決。

[1]卓尚木.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)事故5分析與加固[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社.1997.

[2]GB50023-95，建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S]北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2002年6月.

[3]JGJ125-99，危險(xiǎn)房屋鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S]北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2002年6月.

吳惠乾(1994-)，男，漢族，廣東省中山市人，本科在讀，邵陽(yáng)學(xué)院，專業(yè)：土木工程。