1 結構加固概述

1.1 加固原因加固學是隨同房屋結構學發展而發展起來的。從加固的範圍看主要原因有：（1）尚未建成但由於施工質量問題

；（2）結構封頂尚未使用就要改造而引起的加固

（3）結構老化後進行改造加固
；（4）因災害引起的加固。

　　1.2 加固工作程序可靠性鑒定－加固方案選擇－加固設計－施工組織設計－施工－驗收。

　　2 傳統加固方法

　　即加大截麵法，是在現有混凝土構件外加鋼筋混凝土，增大原混凝土構件截麵麵積

，達到提高結構承載力的目的
，加大截麵法的優點是容易施工，適用麵廣

，可廣泛用於一般梁、板

、柱
、牆等混凝土結構的加固。缺點是現場濕作業工作量大，養護期較長，對生產和生活有一定影響；對dui結jie構gou外wai觀guan及ji房fang屋wu淨jing空kong也ye有you一yi定ding影ying響xiang，且qie嵌qian入ru的de鋼gang筋jin鏽xiu蝕shi和he混hun凝ning土tu劣lie化hua的de危wei險xian性xing很hen大da。加jia在zai截jie麵mian法fa的de加jia固gu效xiao果guo與yu原yuan結jie構gou在zai加jia固gu時shi的de應ying力li水shui平ping，結jie合he麵mian構gou造zao處chu理li，施工工藝，材(cai)料(liao)性(xing)能(neng)以(yi)及(ji)加(jia)固(gu)時(shi)是(shi)否(fou)卸(xie)載(zai)等(deng)因(yin)素(su)直(zhi)接(jie)相(xiang)關(guan)。加(jia)大(da)截(jie)麵(mian)法(fa)在(zai)設(she)計(ji)構(gou)造(zao)方(fang)麵(mian)必(bi)須(xu)解(jie)決(jue)好(hao)新(xin)加(jia)部(bu)分(fen)與(yu)原(yuan)有(you)部(bu)分(fen)的(de)整(zheng)體(ti)工(gong)作(zuo)共(gong)同(tong)受(shou)力(li)問(wen)題(ti)。試(shi)驗(yan)研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming)，加(jia)固(gu)結(jie)構(gou)在(zai)受(shou)力(li)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，結(jie)合(he)麵(mian)會(hui)出(chu)現(xian)拉(la)、壓
、彎、剪等各種複雜應力，其中關鍵是剪力和拉力。今後欲使這一加固技術更有效的分法是使用具有高張拉應變能力，低收縮性能的材料。

　　3 常規加固方法

　　3.1 粘鋼加固法1960年在瑞士和德國，基於L‘Hermite和Bres―son的工作，發展了外粘鋼板加固鋼筋混凝土結構的方法，就是用薄鋼板或其它鋼襯通過一種雙組份環氧粘合劑粘於混凝土結構表麵產生三相材料，混凝土―膠―鋼板的(de)複(fu)合(he)係(xi)統(tong)。該(gai)法(fa)具(ju)有(you)方(fang)案(an)設(she)計(ji)及(ji)結(jie)構(gou)計(ji)算(suan)簡(jian)單(dan)
，不(bu)損(sun)傷(shang)原(yuan)混(hun)凝(ning)土(tu)構(gou)件(jian)，施(shi)工(gong)方(fang)法(fa)簡(jian)便(bian)
，周(zhou)期(qi)短(duan)，現(xian)場(chang)作(zuo)業(ye)量(liang)小(xiao)
，對(dui)原(yuan)構(gou)件(jian)外(wai)形(xing)尺(chi)寸(cun)影(ying)響(xiang)小(xiao)等(deng)優(you)點(dian)。在(zai)國(guo)際(ji)上(shang)是(shi)一(yi)種(zhong)適(shi)用(yong)麵(mian)較(jiao)廣(guang)的(de)先(xian)進(jin)加固方法，不僅建築
，而且公路橋梁也普遍采用。已經證明粘在混凝土梁受拉表麵的鋼板能提高抗彎能力
，同時也能提高抗彎剛度並相應減少撓度和開裂。

　　混凝土粘結鋼板必須滿足3個因素：（1）被粘結表麵必須清潔。（2）環氧至少有混凝土強度的粘結強度。（3）為避免脆性的板分離破壞，板必須長而薄，或采用足夠的錨固，來充分發揮鋼板的性能。Jones的試驗研究表明：膠粘錨固鋼板是鋼板錨固的最好方式。粘鋼板主要實際問題是：（1）重量太大，且為方便操作和處理
，在長度上有所限製。（2）現在加固采用低碳鋼
，且有與生俱來的鏽蝕特性，因此產生了一個額外的維護工作。（3）現在難以肯定粘結的耐久性，以及在鋼板與膠體界麵潛在的鏽蝕。（4）環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)等(deng)用(yong)固(gu)化(hua)劑(ji)結(jie)硬(ying)後(hou)
，強(qiang)度(du)雖(sui)高(gao)，但(dan)有(you)跪(gui)性(xing)，且(qie)一(yi)般(ban)粘(zhan)結(jie)劑(ji)適(shi)用(yong)麵(mian)不(bu)夠(gou)廣(guang)。目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)東(dong)洋(yang)機(ji)械(xie)公(gong)司(si)從(cong)日(ri)本(ben)引(yin)進(jin)並(bing)正(zheng)在(zai)研(yan)製(zhi)生(sheng)產(chan)在(zai)特(te)殊(shu)環(huan)境(jing)下(xia)使(shi)用(yong)的(de)粘(zhan)結(jie)劑(ji)，諸(zhu)如(ru)低(di)溫(wen)（一20 C以下）、高溫、水下等特殊環境下的粘結劑

　　3.2 預應力加固法也可稱為反彎矩法。在20世紀50年代外部預應力就已是一種施工方法。預應力加固具有加固、卸載

、改變結構內力的三重效果，適用大跨結構加固。用預應力鋼筋在構件外進行張拉

，可以起到增加主筋，提高正截麵及斜截麵強度，同時也提高了剛度，是一種積極的加固方法。但預應力鋼筋中的預應力設置多少，卻要受結構受力年限而定，即要考慮混凝土徐變的影響。預應力筋的應力不宜大於150MPa，對於已負荷很久的超靜定結構，宜為50―100MPa.外加預應力技術已成功地應用於校正現有結構中超出的不滿意的撓度
，改進對疲勞和開裂的抗力。現在外加預應力在美國、日本、瑞士已廣泛開發用作混凝土加固。

　　外加預應力優點為：（1）施工方法簡單、成熟；（2）用X射線或其它無損檢測技術可以在結構運行期檢驗；（3）拉杆或絞線可替換。缺點源於結構的外部：易yi於yu鏽xiu蝕shi，易yi燃ran，易yi於yu損sun壞huai外wai觀guan。外wai部bu施shi加jia預yu應ying力li係xi統tong對dui外wai界jie侵qin蝕shi性xing成cheng分fen與yu防fang火huo的de保bao護hu通tong常chang用yong外wai包bao混hun凝ning土tu或huo噴pen射she混hun凝ning土tu。其qi鏽xiu蝕shi問wen題ti可ke通tong過guo使shi用yong纖xian維wei加jia筋jin塑su料liao來lai解jie決jue。但dan目mu前qian對dui纖xian維wei加jia筋jin塑su料liao的de機ji械xie性xing能neng並bing不bu十shi分fen了le解jie，還hai有you待dai進jin一yi步bu研yan究jiu。

　　3.3 外包鋼加固法外包鋼加固法是以型鋼（一般為角鋼）外包於構件四角（或兩角）的加固方法。在我國，外包鋼加固法也是一種使用麵較廣的傳統加固方法，優點是：施工簡便，現場工作量較小

，受力較為可靠，適用於使用上不允許增大原構件截麵足寸，卻不要求大幅度的提高截麵承載能力的混凝土結構加固。外包鋼加固分濕式和幹式2種情況。濕式外包鋼加固：外包鋼與構件之間是采用乳膠水泥粘貼或環氧樹脂化學灌漿等方泌粘結，以期型鋼與原構件能整體工作共同受力；幹式外包鋼加固：xinggangyuyuangoujianzhijianwurenhezhanjie
，youshisuitianyoushuinishajiang，danbingbunengquebaojiehemianjianlihelalideyouxiaochuandi

，waibaogangjiayuyuangoujianbunengzhengtigongzuo，bicizhinengdandushouli。yushishiwaibaogangxiangbi
，ganshiwaibaogangshigonggengweijianbian，danchengzainenglitigaoburushishiwaibaogangyouxiao。wai包鋼加固結構
，尤其是框架結構，節點區受力最為複雜
，構造處理相當別扭。

　　4 展 望

　　由於加固技術出現的曆史並不長久，在各種不同的加固方法中，我們對修複與加固混凝土結構的實質經驗有限，很多加固方法特別是較新型的加固技術缺少必要的試驗數據，設計施工標準及試驗標準。對各種加固方法的受力特性及施工要點的研究還需要進一步深入。如加固結構的二次受力工作機理及計算方法研究
；各種加固材料及外包和粘貼形式對原有結構的抗彎

、抗剪、抗疲勞、延性
、耐久性等試驗研究。結構膠的力學性質，是保證鋼筋混凝土結構與各種加固板材能否形成――個整體聯合工作的關鍵
，但對結構膠本身的力學特性如其本身與結構關係
、抗拉性能
、抗剪性能、流變性能有待進一步研究。

　　引用有限元理論研究混凝土―粘結劑―加(jia)固(gu)材(cai)料(liao)應(ying)力(li)應(ying)變(bian)
，其(qi)受(shou)力(li)模(mo)型(xing)的(de)建(jian)立(li)及(ji)計(ji)算(suan)方(fang)法(fa)的(de)實(shi)現(xian)，以(yi)精(jing)確(que)計(ji)算(suan)其(qi)受(shou)力(li)特(te)征(zheng)。對(dui)各(ge)種(zhong)加(jia)固(gu)形(xing)式(shi)進(jin)行(xing)可(ke)靠(kao)度(du)分(fen)析(xi)，提(ti)出(chu)相(xiang)應(ying)的(de)實(shi)用(yong)計(ji)算(suan)模(mo)型(xing)及(ji)公(gong)式(shi)，並(bing)與(yu)現(xian)行(xing)規(gui)範(fan)相(xiang)接(jie)軌(gui)，如(ru)采(cai)用(yong)分(fen)項(xiang)係(xi)數(shu)形(xing)式(shi)和(he)采(cai)用(yong)可(ke)靠(kao)度(du)校(xiao)準(zhun)分(fen)析(xi)等(deng)，此(ci)項(xiang)研(yan)究(jiu)已(yi)列(lie)入(ru)我(wo)國(guo)國(guo)家(jia)基(ji)礎(chu)研(yan)究(jiu)重(zhong)大(da)項(xiang)目(mu)（攀登計劃）《重大土木與水利工程安全性與耐久性的基礎研究》。zhongguojiancaiyuanheyejinbujianzhuyanjiuzongyuankaifachuxiubuyongziliupingshajiang
，yejinbujianzhuyanjiuzongyuanzhengzaijinxingtanxianweiyingyongjishudeyanjiu
，zhongguoshuikeyuanyanzhichudejiqishebeidiluoshuanzhuanyongmaoguji
，zhongguojianzhukexueyanjiuyuanyijingkaizhanle混凝土結構後裝錨固技術的研究，並將編製有關的行業標準。與此同時
，中國建築科學研究院設立了混凝土結構錨載鋼筋技術，低價高效承重膨脹螺栓和提高混凝土強度加固技術等課題。

　　5 結 語

　　我國是一個發展中國家，按照混凝土結構老化的規律
，從20世紀開始
，我國需要加固的結構逐年增多，特別是20世紀80年代以來

，隨著我國國民經濟的發展
，不僅大量老化混凝土結構需要加固
，有些使用時間不長的結構也因功能改變等也需要加固改造。當今的混凝土結構加固可用日新月異來形容。更新的技術
，更新的工藝，更新的材料，更加深入更加成熟的研究成果，必將伴隨著我們跨入新世紀而到來！