CFRP布加固混凝土结构的本构关系综述

摘要：随着CFRP布加固混凝土结构技术较为广泛应用于加固领域，优化加固方法已成为设计者和研究者关注的主要问题之一。他们又往往借助于实验和有限元软件进行模拟和分析。本文对有限元计算中所要采用的离散单元和本构关系进行分析和总结，在理想化的结构模型前提下，选取CFRP布加固混凝土结构中的混凝土、钢筋、GFRP布、粘结单元等四个离散单元，通过整体式、组合式、离散式三种计算模型对材料及材料之间，即混凝土、钢筋、GFRP布、混凝土和钢筋、混凝土和GFRP布的本构关系进行分析。

关键词：CFRP布；有限单元法；离散单元；本构关系；

引言

目前，对建筑物的加固方法有许多种，其中碳纤维增强聚合物(Carbon Fiber Rein--forced Polymer，简称CFRP)用于加固是一项较为成熟的技术。由于CFRP 具有很高的强度、极好的耐腐蚀性与耐久性，以及施工便捷等优点，在对混凝土结构进行加固过程中可以充分利用其高强度、高模量的特点来提高构件的承载力和延性，以达到高效加固的目的。

利用非线性有限元方法对CFRP布加固混凝土构件进行分析计算，不仅能够模拟出结构内力和变形发展的全过程，而且能够描述结构二次受力后裂缝的形成和发展，以及其破坏过程和形态，从而揭示出结构的薄弱部位和环节，以利于优化结构设计。

有限元方法是基于材料的一般特性，如材料的破坏准则、本构关系和开裂特性等，建立的理论分析方法。结构的破坏是伴随着这些材料的非线性发生的，因此对其进行非线性有限元分析是十分必要的。有限元分析的内容是极为广泛的，这里着重谈下离散单元、计算模型及其本构关系的选取。

1. 结构的理想化

用有限元法分析钢筋混凝土结构的性能，首先要将实际上是连续的结构，换成一个由许多离散单元组成的结构物，这些单元仅在结点处相互联接。由于CFRP 布加固钢筋混凝土结构是由四种不同的材料所组成，因此在划分单元时也必须作相应的处理。

2. 选取离散单元

2.1混凝土单元

在平面应力、平面应变等二维问题的有限元分析中，混凝土单元比较常见的有三角形、矩形、八结点等参单元等，其中以三角形和矩形单元最为常见。

建筑结构加固改造的方法探究

建筑结构加固改造的方法探究发表时间：2016-03-22T09:37:38.323Z 来源：《基层建设》2015年20期供稿作者：范兴荣[导读] 绍兴铭涛建设有限公司由于各种自然灾害如地震、火灾、台风、水灾、冰雪和战争造成了结构物不同程度的损坏。范兴荣绍兴铭涛建设有限公司摘要：近年来，建筑结构的加固技术日益被重视，且被提上了日程，笔者仅就各种建筑结构的加固技术阐述一下自己的看法，不妥之处，请同行指正。关键词：建筑结构；基本原理；加固方法；适用范围我国大约有2/3的大城市处于地震区，历次地震都在不同程度上对建筑物造成损坏，而且，由于城市化进程的加速，人口和建筑物向密集化的方向发展，火灾发生的概率和造成的损失大大增加。此外，建国以来我国共完成各类工业建筑项目超过30多万个，各类公用建筑建设项目超过60多万个，城镇住宅面积超过20亿平方米，累计竣工的工业与民用建筑面积超过30亿平方米，现有城镇房屋面积超过50亿平方米，其中20世纪60年代建成的接近50%，相当多的建筑已经进入中老年期，必须进行维修和加固.对已修建好的各类房屋建筑、桥梁进行维修、保护和加固，保持其正常使用功能，延长其使用寿命，对我国而言，不但可以节约投资，而且能够减少土地的征用，对缓解日益紧张的城市用地矛盾有着重要的意义。一、建筑结构加固的原因建筑结构加固的原因可归结为以下几点： 1.1是按照极限状态设计法设计的钢筋混凝土结构或砌体结构，必须满足结构强度、刚度、耐久性的要求，但由于种种原因造成结构不能满足上述要求，如：设计不当、设计规范要求提高或施工缺陷而造成的结构物承载力和刚度不足，甚至留有严重的安全隐患；因建筑物改变用途导致其使用功能发生变化，从而出现了与设计初衷不一致的荷载分布和荷载大小，造成了原结构的强度和刚度不能满足要求。由于各种自然灾害如地震、火灾、台风、水灾、冰雪和战争造成了结构物不同程度的损坏。 1.2是对现有基础设施大量的进行鉴定。对目前我国已有工业和民用建筑及其它基础设施进行技术改造和维修，使之现代化日趋迫切，符合我国国情，这不仅可以节约投资，节约征用土地，缓解日趋紧张的城市用地矛盾，减少某些不可回收利用的建筑垃圾均有着重要的现实意义。建筑物鉴定、加固与改造将面临更多的挑战，其新技术、新方法的研究与开发有着十分广阔的发展空间与运用前景。二、常用的建筑结构加固方法混凝土结构加固补强的方法很多，直接加固法有加大截面法、外包钢加固法、预应力加固法、外部粘钢加固法等，其它加固方法还有增设支点加固法、托梁拔柱技术、增设支撑体系和剪力墙加固法等。下面是目前常用的几种加固方法的介绍： 2.1加大截面加固法加大截面加固法是在构件外部外包混凝土，增大构件截面面积和配筋量的一种加固方法，从而达到提高构件承载能力的目的。在我国加大截面法是一种传统的加固方法，工艺简单，适用面广，可广泛用于梁、板、柱、墙等混凝土结构的加固。根据构件的受力特点和加固要求不同，可选用单侧加厚、双侧加厚、三面和四面外包等。在以加大混凝土截面为主的结构中，为了保证后浇混凝土的正常工作，需适当配置构造钢筋；在以加配钢筋为主的加固方法中，即增加钢筋截面积，为保证加固钢筋的正常工作，需按构造要求浇灌混凝土保护层。外包材料一般以普通混凝土为主，当外包层较薄、钢筋较密时，可用细石混凝土，配筋除采用钢筋外，也常用型钢和钢板。但这种方法要求的现场湿作业工作量大，养护时间较长，对生产和生活有一定影响，而且构件的截面增大后对结构的外观和房屋净空也有一定影响。 2.2外包钢加固法外包钢加固法是以型钢（一般为角钢）外包于构件四角（或两角）以加强其受力性能的加固方法。外包钢加固法分湿式和干式两种情况。湿式外包钢加固：外包型钢与构件之间是采用乳胶水泥粘贴或环氧树脂化学灌浆等方法粘结，以使型钢与原构件能整体工作共同受力；干式外包钢加固：原构件与外包型钢之间无任何粘结，有时虽填有水泥砂浆，但彼此只能单独受力，承载力提高不如湿式外包钢加固有效。该方法施工简便，现场工作量较小，受力较为可靠，适用于在使用上不允许增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度地提高截面承载能力的混凝土结构，主要用于钢筋混凝土柱、梁、桁架弦杆和腹杆的加固。 2.3预应力加固法预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆或撑杆对结构进行加固的方法，即通过施加预应力使拉杆或撑杆受力，影响并改变原结构内力分布，从而降低结构原有应力水平并提高结构的承载能力。特点是通过预应力手段强迫后加拉杆或撑杆受力，改变原结构的内力分布，降低原结构的应力水平，使一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以完全消除，具有加固、卸载和改变结构内力的三重效果，后加拉杆或撑杆和原有结构能够较好地共同工作，结构承载能力能够得到较大的提高。预应力加固适用于大跨度结构以及采用一般方法无法加固或加固效果很不理想的较高应力应变状态下的大型结构加固，但此法不宜用于处在高湿度环境下的混凝土结构或混凝土收缩徐变较大的混凝土结构的加固。 2.4增设支点加固法增设支点加固法是通过增设支承点来减小结构计算跨度，改变结构内力分布并提高其承载能力的加固方法。梁、板在跨中增设支点后，减小了跨度，从而能较大幅度地提高承载能力，并能减小和限制梁、板的挠曲变形。适用于房屋净空不受限制的大跨度结构中梁、板、桁架、网架等水平结构的加固。增设支点加固法优点是简单可靠，缺点是使用空间会受到一定影响。 2.5粘贴钢板加固法粘钢加固法是在混凝土构件表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板，使其共同工作、整体受力，以提高结构承载力的一种加固方法。它实质是一种体外配筋，提高原构件的配筋量，从而相应提高结构构件的刚度、抗拉、抗压、抗弯和抗剪等方面的能力。因此，采用此法加固对结构胶的要求较高，结构胶必须具有强度高、粘结力强、耐老化、弹性模量高、线膨胀系数小的特点，并且具有一定弹性。相对于传统加固方法，粘钢加固法更为简单、快速，对结构的外形、净空等影响较小，其施工过程对生产和生活影响较小，因而在建筑领域和公路桥梁领域中都得到了普遍应用。

mander约束混凝土本构模型

1 横向配筋的作用混凝土结构中的配筋有两种：直接钢筋和间接钢筋。直接配筋即沿构件轴力或主应力方向设置的纵向钢筋，直接承担拉力或者压力，钢筋的应力与轴力方向一致；间接配筋又称横向配筋，沿与压应力与最大主压应力垂直的方向设置，通过约束混凝土的横向变形，提高轴向抗压承载力。横向配筋有多种，比如螺旋（圆形）箍筋、矩形箍筋、钢管、焊接网片等。其主要作用是约束其内部混凝土的横向变形，使之处于三轴受压应力状态，从而提高了其强度和变形能力。下面就箍筋对混凝土的约束作用做以简单分析。箍筋的作用有许多种， ?抗剪。除了直接承受剪力外，还间接限制了斜裂缝的开展宽度，增强了腹部混凝土的骨料咬合力；还约束了纵筋对混凝土保护层的撕脱，增大了钢筋的销栓力；同时，纵筋与腹筋形成的骨架使内部混凝土受到约束，这也有利于抗剪； ?通过减小纵筋的自由长度，防止纵筋受力后压屈，充分发挥其抗压强度，同时也起到固定纵筋位置的作用； ?对于密排箍筋，通过约束核心区混凝土，提高了混凝土的抗压强度及延性（极限变形能力）； ?长期荷载作用下，可以承受因混凝土收缩和环境湿度变化等产生的横向应力，以防止或减少纵向裂缝；其中，通过约束核心区混凝土，提高受压混凝土的抗压强度及延性，对于地震区的混凝土结构尤为重要。适当地增加箍筋和改进构造形式成为提高结构抗震性能的最简单、经济和有效的措施之一。 2 影响箍筋约束作用的因素箍筋对约束混凝土的增强作用，除了受被约束混凝土自身强度的影响外，主要取决于它能够施加在核心区混凝土表面的约束力的大小。约束力越大，对混凝土的增强就越多。约束力主要受以下几个因素影响： ?体积配箍率。体积配箍率隐含反应了四个因素：箍筋强度、直径、间距及（计算配箍方向的）核心区宽度（对于螺旋或圆形配箍的圆形截面，指核心区直径）。箍筋的强度和直径直接决定了箍筋所能提供的约束力的大小，箍筋间距及核心区宽度则影响约束力在相邻箍筋间的分布。对于矩形截面，通常两个方向上的尺寸和配箍形式不一样，因此提供的约束力也不一样，所以应分别计算两个方向的配箍率。

文献综述-混凝土结构加固技术的一般方法

附件B 本科学生毕业设计（论文）文献综述题目混凝土结构加固技术的一般方法指导教师评语：指导教师评定成绩签字：交叉评阅教师评语：交叉评阅教师评定成绩签字：教务处

文献综述：混凝土结构加固技术的一般方法摘要：结构在长期的自然环境和使用环境的作用下，其功能必然逐渐减弱，我们结构工程的任务不单要作好建筑物前期的设计工作，还要能科学的评估结构损伤的客观规律和程度，并采取有效的方法保证结构的安全的使用，那么，结构的加固将成为一项重要的工作。可以预见的是21世纪，人类建筑物还会以混凝土结构、钢结构、砌体结构等为主，现阶段我认为我们在结构的加固这方面的研究应该还以此为主要突破方向。关键词：混凝土结构的加固混凝土结构的加固分为直接加固与间接加固两类，设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。一、直接加固的一般方法有： 1、加大截面加固法在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层，可增加截面有效高度，扩大截面面积，从而提高构件正截面抗弯，斜截面抗剪能力和截面刚度，起到加固补强的作用。在适筋范围内，混凝土弯变构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。在原构件正截面配筋率不太高的情况下，增大主筋面积可有效地提高原构件正截面抗弯承载力。在截面的受拉区加现浇混凝土围套增加构件截面，通过新加部分和原构件共同工作，可有效地提高构件承载力，改善正常使用性能。加大截面加固法施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验；适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固；但现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。 2、置换混凝土加固法

混凝土本构关系模型

一、混凝土本构关系模型 1.混凝土单轴受压应力-应变关系（1）Saenz 等人的表达式 Saenz 等人（1964年）所提出的应力-应变关系为： ])()()( /[30 200εεεεεεεσd c b a E +++= （2）Hognestad 的表达式 Hognestad 建议模型，其上升段为二次抛物线，下降段为斜直线。所提出的应力-应变关系为： cu cu εεεσσεεσσεεεεεεεε≤≤-=≤-=--000 02,)]( 15.01[,])(2[0 00 （3）我国《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）中的混凝土受压应力-应变曲线，其表达式为： 1,)1(1 ,)1(2>+-=≤+-= x x x x y x x n nx y c n α r c x ,εε= ，r c f y ,σ= ，r c r c c r c c f E E n ,,,-=εε c α是混凝土单轴受压时的应力应变曲线在下降段的参数值，r c f ,是混凝土单轴抗压的强度代表值，r c ,ε是与单轴抗压强度r c f ,相对应的混凝土峰值压应变。 2.混凝土单轴受拉应力-应变关系清华大学过镇海等根据实验结果得出混凝土轴心受拉应力-应变曲线： 1 ],)1(/[)/(1 ,])(2.0)(2.1[7 .16≥+-?=≤-=t t t t t t t t t t εε εεεεεεεεεεασεεσσσ 3.混凝土线弹性应力-应变关系张量表达式，对于未开裂混凝土，其线弹性应力应变关系可用不同材料常数表达，其中用材料弹性模量E 和泊松比v 表达的应力应变关系为： ij kk E ij E ij ij kk E ij E ij δσσεδεεσν ν νννν-=+=+-++1)21)(1(1

建筑结构加固综述12

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内容摘要质量是企业的生命，质量是企业发展的根本保证.在建筑市场竞争激烈的今天，如何提高施工质量管理水平是每一位企业管理者必须思考的问题.随着我国经济建设的迅速发展，人们对建筑的要求也随之提高，建筑物的裂损现象影响着人们的正常生产和生活.建筑物中裂缝的存在预示着结构承载力可能不足，过大的裂缝会促使钢筋生锈而降低结构耐久性，会造成房屋渗漏影响建筑物美观。本文论述了建筑结构按期的检测及加固的必要性，检测的目的、检测的方法和加固的目的及方法，并通过对我国检测与加固情况的研究，就结构检测与加固的发展提出建议。关键词：建筑结构；检测；加固；安全性

目录内容摘要 ........................................................................................................................... I 引言 ........................................................................................ 错误！未定义书签。 1 绪论 .......................................................................................... 错误！未定义书签。 2 结构加固的重要性和常用方法 .............................................. 错误！未定义书签。 2.1 结构加固的原因和重要性 ............................................ 错误！未定义书签。 2.2 结构加固的常用方法 .................................................... 错误！未定义书签。 2.2.1 粘钢加固法 .......................................................... 错误！未定义书签。 2.2.2 加大截面加固法 .................................................. 错误！未定义书签。 2.2.3 外包钢加固法 ...................................................... 错误！未定义书签。 2.2.4 预应力加固法 ...................................................... 错误！未定义书签。 2.2.5 增设支点加固法 .................................................. 错误！未定义书签。 2.3 与结构加固配套使用的技术 ........................................ 错误！未定义书签。 3 新型加固方法的研究及工程应用 .......................................... 错误！未定义书签。 3.1 新型加固方法简介 ........................................................ 错误！未定义书签。 3.1.1 粘贴碳纤维加固法 .............................................. 错误！未定义书签。 3.1.2 增大截面加固法 .................................................. 错误！未定义书签。 3.1.3 FRP复合材料加固法 .......................................... 错误！未定义书签。 3.1.4 改变传力路径法 .................................................. 错误！未定义书签。 3.1.5 内嵌非预应力筋材加固法 .................................. 错误！未定义书签。 3.1.6 外包钢加固法 ...................................................... 错误！未定义书签。 3.1.7 喷射混凝土技术加固法 ...................................... 错误！未定义书签。 3.2 新型加固方法的应用 .................................................... 错误！未定义书签。 4 工程实例分析 .......................................................................... 错误！未定义书签。 4.1 工程概况 ........................................................................ 错误！未定义书签。 4.2 加固方案 ........................................................................ 错误！未定义书签。 5 结构加固有待解决的问题 ...................................................... 错误！未定义书签。 5.1 加强对加固基础理论的研究 ........................................ 错误！未定义书签。 5.2 重视加固技术的研究与交流 ........................................ 错误！未定义书签。 5.3 加强维修加固决策的研究 ............................................ 错误！未定义书签。

综述钢筋混凝土建筑结构补强加固处理技术

综述钢筋混凝土建筑结构补强加固处理技术发表时间：2018-08-13T13:45:30.660Z 来源：《防护工程》2018年第7期作者：袁野 [导读] 钢筋混凝土建筑在施工和使用过程中总会发生这样那样的裂缝，不能满足安全性、适用性、耐久性的要求，必须进行补强加固处理广州南华工程管理有限公司广东广州 510000 摘要：钢筋混凝土建筑在施工和使用过程中总会发生这样那样的裂缝，不能满足安全性、适用性、耐久性的要求，必须进行补强加固处理。本文主要钢筋混凝土加固补强施工技术进行分析，供工程技术人员参考。关键词：钢筋混凝土,结构加固,设计方法,改造技术一、建筑物加固改造的意义对旧有建筑物采用加固改造的方法，可以节减经费，与新建建筑相比，加固改造的施工量不大，施工工期短，对生产影响也小，必要时也可以调整施工方法。目前混凝土建筑的加固改造方法很多，从技术角度来讲，一般的建筑物都可以通过一定的加固方式达到继续使用的目的。近年来采用碳纤维复合材料对钢筋混凝土结构、钢结构进行修复、加固和翻新的新技术,在国际上已经获得了较多的应用和发展。但是，有些加固方法（如增大截面法）将使建筑物的结构或刚度产生影响，从而容易出现刚度薄弱层，而这些变化对结构承载力及弹性变形带来的不利或有利影响，是目前的加固方法所没有考虑的，因此，对钢筋混凝土结构加固技术进行论述是有着重要意义的。二、混凝土结构的加固设计方法由于结构、构件的破损程度不同，补强加固的要求和目的也不甚相同，因此应针对不同情况，选用不同的加固方法，采取不同的加固措施，下面简要介绍目前常用的几种施工方法。（一）碳纤维加固碳纤维材料在我国起步较晚，其实美、日等发达国家在80年代便开始研究混凝土结构加固修补技术，后来，我国工业建筑诊断与改造工程技术研究中心引进开发了此项目，工效高，适用面广，质量轻，施工便捷，不需现场固定设施，施工占用场地少，耐腐蚀及耐久性能极佳。（二）增大截面加固法当混凝土梁、板及其承载力相差较大且刚度也不满足要求时，采用加大截面来加固较为有效。增大截面加固法具有施工工艺简单、对构件承载力提高较大、耐久性、防火性能好的优点，补浇的混凝土对补加的钢筋起到粘贴和保护的作用；补浇的混凝土处在受压区时，增加了构件的有效高度，从而提高了构件的抗弯、抗剪承载力，增强了构件的刚度，因此较有效的发挥了后浇混凝土层的作用，其加固的效果是很显著的。但这种方法现场湿作业多，对原结构影响较大，有时甚至会因结构自重的增加而致使须对原结构的基础进行附加加固，而且施工周期比较长。（三）粘贴钢板加固法粘贴钢板加固法，是指用胶黏剂将钢板粘贴在构件外部的一种加固方法。近年来，粘贴钢板加固法在加固、修复结构工程中的应用发展较快，混凝土结构加固用胶，强度高，粘结力强，耐老化，弹性模量高，线膨胀系数小，具有一定的弹性，胶本身强度及其粘结强度大于混凝土的强度。将钢板粘贴在混凝土受拉区，对提高构件的抗拉强度和弯曲抗拉强度有特别显著的效果。现已经广泛应用于桥梁和房屋结构中。不少国家都先后出台了相关的设计规范或规程，此项技术的研究到目前为止已趋于成熟。某商业办公楼，楼顶上的会议室中间有4根框架柱，在平时的工作中，给员工带来很大的不便，为此要将会议室中间两根柱子抽去。由于跨度增加了两倍，考虑该梁受弯、扭的复合作用及梁的扭曲变形，决定采用粘钢加固。在被加固梁的两端及该梁与次梁相交两侧，各设三道U型箍板，以增强老混凝土梁、下部槽钢和钢板之间的连接，提高结构的整体性，加固效果良好。结构粘钢加固方法，与其他的加固方法比较，有许多独特的优点和先进性，主要有： 1.坚固耐用：加固工程的质量，结构的强度和刚度经过多年的实践，都能够满足设计的要求。施工工艺精巧，质量优秀。胶粘剂30年老化试验耐久性能满足要求。粘钢加固后的结构试验，也证明强度和刚度的设计方法是正确的和可靠的。 2.施工快速：在保证粘钢加固结构质量的前提下，快速完成施工任务，施工工期短，在不停产不影响使用的情况下完成施工，对业主特别有吸引力。 3.简洁轻巧：与其它加固方法比较，粘钢加固的施工，工艺简单，现场无湿作业，对防火要求高的车间特别适用。完成加固后的结构外观不改变，比较轻巧，钢板薄，结构自重增加极微，不会导致建筑物内其他构件的连锁加固。 4.灵活多样：粘钢加固法的适应性很强，能够解决生产上和生活上各种有关问题。粘贴钢板的方案多种多样，灵活巧妙。还可粘贴型钢、加固钢结构及砖砌体结构等。 5.经济合理：由于施工快，避免或减少工厂停产时间，节约加固材料，与其它加固方法比较，粘钢加固的费用大为节省，经济效益很高。采用此方法比其他传统加固方法降低造价约10％左右。（四）注浆加固技术钢筋混凝土结构物由于种种原因产生不同的裂缝，可根据裂缝大小、注入状况的需要，调整压力，并采用环氧树脂类粘合剂及密封剂灌浆加固修补，在不影响生产运营的情况下达到预期的强度，延长结构的使用寿命，施工比较快捷，不需要大型机械作业，加固效果安全可靠。以其整体性好，防水性强，接头构造简单，既不需大型起吊设备和施工场地，运行中又不需维护等特点，很受运行和施工单位欢迎。尤其在南方地区，混凝土施工时间不受季节影响，更容易实施。（五）施加预应力加固法预应力加固法是指钢筋对梁、板进行加固的方法，在预应力和新增外部荷载的共同作用下，拉杆内产生轴向拉力，并通过杆端锚固偏心地传递到构件上，在构件中产生偏心受压作用，该作用克服了部分外荷载产生的弯矩，减少了外荷载效应，从而提高了构件的抗弯能力。同时，由于拉杆传给构件的压力作用，构件裂缝发展得以缓解、控制、斜截面抗剪承载力也随之提高。

浅谈建筑结构加固的重要性

浅谈建筑结构加固的重要性发表时间：2015-05-15T15:15:27.620Z 来源：《工程管理前沿》2015年第5期供稿作者：杨鲁昆1王发扬2 [导读] 杨鲁昆1王发扬2 1.蓬莱市建筑设计院有限公司山东265600 2.蓬莱市东锋混凝土有限公司山东265600 摘要：我国的建筑行业取得了辉煌的发展成果，建筑施工体系不断完善，工程质量管理系统不断成熟，施工工艺不断得到更新，在此过程中，对一些老化的建筑结构进行加固也逐渐成为了建筑整体施工过程中的一个重要环节，为保障使用者的安全，许多国家逐渐把旧建筑物维修、改造和加固作为建设的一项重点。我国建筑工程维修加固业的发展越来越快，已成为建筑业的重要组成部分。关键词：建筑结构；加固；技术?? 一、建筑工程加固的原则及要点? 1、结构加固的基本原则? (1)结构的安全性、适用性和耐久性是否满足要求，必须在改造加固前要对结构进行检测和鉴定，经可靠性鉴定需要加固时，必须进行加固，加固的范围可以是整体房屋，也可以是指定的区段或特定的构件。? (2)由于高温、冻融、腐蚀、振动等原因造成的结构损坏，加固时应采取减小、抵御或排除上述不利因素影响的对策，保证加固后的结构安全可靠。? (3)结构加固应尽量考虑经济效果，尽可能做到在不停产的条件下加固，尽量不损伤原构件和减少构件的拆除。? (4)加固过程一定要注意安全，若发现结构构造有严重缺陷，应立即停止施工，等消除隐患后才能继续作业。? (5)加固设计时应考虑施工方便且可行的施工方法。对于混凝土结构，应提高一级强度等级，并加强构造和连接措施等，以保证原结构与新结构的协同工作。? 2、结构加固的要点? (1)应从安全、适用、经济的角度出发，根据可靠性鉴定结果和结构功能降低的原因，结合结构布置的特点、主体结构传力、承力的特征、新的功能要求、周围环境等因素进行结构加固的方案的选择。? (2)加固方案要在满足加固本身的要求上，多考虑使用新技术、新材料、新工艺。? 二、常用的建筑结构加固方法? 建筑加固要针对不同的情况，选择合适的方法，这样才能取得经济、安全的效果。基本方法主要有：? (1)置换混凝土加固法：将原有结构强度低、韧性差的构件材料用强度高、韧性好的混凝土材料置换，适用于承重构件受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的部位。以提高结构的整体强度、刚度和承载力。其优点是工艺简单，占用空间小，造价较低；缺点是作业时间较长,在新混凝土终凝前要保证安全的卸力及支撑。? (2)增大截面加固法：根据原结构构造和受力的实际情况，选用在受压区或受拉区增设现浇钢筋混凝土外加层。适用于梁、板、柱、墙和一般构造的混凝土的加固。该法的优点是应用面较广，适用性强，施工简单；缺点是施工时作业比较长，养护周期较长，截面增大对结构外观及房屋净空有一定影响。 (3)增设支点加固法：通过减少受弯构件的计算跨度，达到减少作用在被加固构件上的荷载效应，提高结构承载水平的目的。本方法适用于梁、板、桁架、网架等结构的加固。优点是简单可靠。缺点是：易损害建筑物的原貌和使用功能，会减小使用空间。外加预应力加固法：采用高强度钢筋或型钢，在被加固构件体外增设预应力拉杆或撑杆，通过施加预应力，使体外拉杆与被加构件共同受力，克服被围构件的应力超前现象，改变原有截面的受力特征，提高加固后结构的承载力和刚度。该法的优点是：占用空间小，施工周期短，加固效果好，提升幅度大；缺点是技术要求高，施工难度大。? (4)外粘型钢加固法：。对圆形柱、烟囱等圆形构件，多采用扁钢加套箍的办法。对于方形或矩形柱，大多在柱的四角用角钢，并在横向用缀板连成整体；该法的优点是既能增大结构承载力又不会引起刚度较多增加而导致地震作用的增大，同时还能利用型钢套箍和缀板对混凝土进行有效约束提高混凝土的极限应变和抗剪能力，使结构的变形能力大大提高；缺点是用钢量较大，不宜用于60℃以上高温场所，施工难度大，施工质量难于控制。? (5)粘贴钢板加固法：适用于对钢筋混凝土受弯、受拉和大偏心受压构件的加固。该法的优点是施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，加固后对原结构外观和原有净空影响较小；缺点是需要专业队伍操作，加固效果和施工质量及粘胶工艺密切相关，须做专门防腐防火处理。三、如何加强建筑结构加固技术? 1、加大截面积技术方法? 通过加大截面积的方式,实现建筑结构加固,在构件的外部包裹混凝土,以增加构件的配筋量与横面积,实现结构加固目标。在建筑结构施工中,加大截面积的方法较为传统、常用,因此工艺简单、适用范围广,可应用于各种墙体、梁柱等混凝土结构中。结合构件的加固要求、受力特点等区别,可选择单侧加厚、双侧加厚等方式。适当增设构造钢筋可确保后期浇筑混凝土的正常运行;如果工程以加配钢筋为主,则应增加钢筋的截面积,为了确保钢筋加固后的正常工作,还应浇筑一层混凝土保护层。一般情况下,外包材料多是普通混凝土,如果外包层薄弱、钢筋密集,就可利用细石混凝土,除了利用钢筋配筋之外,还可应用钢板或型钢。? 在产生受力时,加固结构的结合面就会产生各种应力,以剪力和拉力为主。在弹性塑性阶段,结合面的反向拉力、剪应力等,主要通过新旧混凝土粘合的强度来承担。? 2、置换混凝土加固法? 要做好支顶措施，确保原有构件的安全稳定，也使混凝土的置换工作处于卸荷的状态，增强加固效果，增强构件的负载承重能力。同时，采取科学方法来对原有的混凝土进行剔除，并做好清理工作。这种方式可以大规模操作，但是，原有的混凝土剔除难度大，很容易对

建筑结构加固办法汇总

精心整理建筑物加固技术概述混凝土结构的加固分为直接加固与间接加固两类，设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。直接加固的一般方法有： 1、加大截面加固法该法施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验；适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固；但现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。 2、置换混凝土加固法该法的优点与加大截面法相近，且加固后不影响建筑物的净空，但同样存在施工的湿作业时间长的缺点；适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构34、5671以上环21、适用于已有建筑物的加固改造；与传统做法相比，具有施工时间短、费用低、对生活和生产影响小等优点，但对技术要求较高，需由熟练工人来完成，才能确保安全。 2、植筋技术系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术；可植入普通钢筋，也可植入螺栓式锚筋；已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程，如：施工中漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救，构件加大截面加固的补筋，上部结构扩跨、顶升对梁、柱的接长，房屋加层接柱和高层建筑增设剪力墙的植筋等。 3、裂缝修补技术根据混凝土裂缝的起因、性状和大小，采用不同封护方法进行修补，使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复的一种专门技术；适用于已有建筑物中各类裂缝的处理，但对受力性裂缝，除修补外，尚应采用相应的加固措施。 4、电化学防护技术电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防

建筑结构加固技术研究周世光

建筑结构加固技术研究周世光发表时间：2019-05-06T14:46:55.997Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年1期作者：周世光 [导读] 不断满足建筑行业的更高要求，相信我国建筑结构加固行业的发展也将持续进行。武汉宝安建筑设计有限公司摘要：随着现代科学技术的不断发展，改造和维修加固产业也不断提升，建筑结构加固这门新学科发展速度异常迅猛，逐渐成为人们关注的焦点行业。作为人类文明发展的客观需要，建筑物能够有效保证文明的传播和延续，建筑物的加固工程，符合我国可持续发展的战略决策，就我国现阶段的基本国情来讲，新型建筑材料和新型加固技术不断诞生，不断满足建筑行业的更高要求，相信我国建筑结构加固行业的发展也将持续进行。关键词：建筑结构；加固技术；方法研究建筑物是人类赖以生存和发展的基本保障，群众的人身财产和生命安全受建筑的质量的直接影响。在加固改造过程中，应先充分考虑建筑的现状，使其质量有所保障，在面对自然或人为破坏时，能够保持更强的抵抗能力。本文结合目前我国建筑行业常用到的几种加固方法，简要对建筑物结构的加固措施进行分析，探讨结构加固的先进有效措施，望对建筑行业结构加固的工作人员有错帮助： 1、建筑结构加固的必要性我国国土面积幅员辽阔，但很多地区处于板块边缘地带，地动活跃，其中，大约有2/3的大城市位于地震多发区，当地建筑物时常经历地震的洗礼，损坏或重或轻，严重的可以直接报废，但损坏较轻的可以响应我国低碳环保的号召，进行结构加固，保证持续利用的强度和安全性。此外，自从新中国成立以来，我国大大小小的工业建筑项目完成数量有超过30万个，公用建筑项目超过60多万个，工业和民用建筑面积超过30亿平方米，其中20世纪60年代建设成功的占约一半，由此可知，现阶段很多建筑物已经进入中老年时期，原先的建筑设计技术也早已被淘汰，到了必须加固和维修的地步。对于修建和加固各种建筑物，保证它的原本功能，增长其使用寿命，不但可以节省资金，还能够减少土地的征用，节约资源，缓解日益紧张的城市用地矛盾。 2、建筑结构有待加固的原因 ①按照极限状态设计法设计的钢筋混凝土结构或砌体结构不当，无法满足现状结构强度、刚度、耐久性的要求，难以应对地震，火灾，台风，洪涝，冰雪等自然灾害的压迫； ②对现有基础设施大量的进行鉴定，发现现有的工业或民用建筑物有待加强或改造，为了减少土地资源的浪费，减少征地，节省资源，实现可持续发展的要求，利用新技术和新建材对旧建筑进行结构加固。 3、常见的建筑结构加固措施 ①加大截面加固法通过对构件外部包加混凝土使得截面的增大，并配合钢筋量增大，从而达到提高构件强度和荷载承受力的作用，在我国，这种方式比较传统，工艺简单，技术成熟，能够广泛应用于梁、板、柱子、墙体等各种混凝土结构。 ②外包钢加固法外包钢加固法一般利用角钢等型钢外包于构件的四角或两角，已达到构件强度和性能增加的目的。建筑行业将外包钢加固法大致分为两种：湿式外包钢加固法，干式外包钢加固法。湿式外包钢加固法：外包钢与构件之间的连接方式采用胶粘法，胶粘材料可以用乳胶水泥粘贴，环氧树脂化学灌浆，保证型钢与构件整体性较高，共同受力，相当于增加了原构件的强度；干式外包钢加固法：不同于湿式外包钢加固法，干式外包钢加固法不存在任何粘接在原构件与外包型钢之间，即便部分情况下需要填水泥砂浆，但单独受力，承载力的增加方式和效果不如湿式外包钢加固法。但是此方法施工简单，现场施工量较少，效果稳定比较可靠，适用于不允许提高构件截面尺寸但又要求大幅度提高构件强度的切块机，主要利用在柱子，梁，桁架，弦杆，腹杆等位置的加固问题。 ③预应力加固法采用外加预应力钢拉杆或撑杆对结构进行加固的方法叫做预应力加固法。简单来说，就是利用预加应力改变原结构的内力分布，从而减低结构内部原有的应力水平并有效提高结构的承载力。这种手法的特点是通过预应力手段强迫加拉杆或撑杆受力，改变结构原内力，降低原结构应力，让加固后的结构表现不出滞后的应力应变现象，或是降低这种现象，使得现结构具有加固、卸载、改变结构内力的三重效果，保证整体结构更好的共同工作，同时受力，提高结构承载力。但要注意的是，此方法不适宜高湿度环境下混凝土结构和混凝土收缩徐变较大的混凝土结构加固要求。 ④增设支点加固法通过增加支撑点的设立，来减小结构的计算跨度来改变结构内力分布，从而提高整体结构的承载力的方法，在业内被称为增设支点加固法。适用于房屋净空不受限制，梁、板、桁架、网架等水平结构必要加固的情况。此种方法操作简单可靠，但会占有部分使用空间，但能够大幅度减少结构跨度，提高结构强度并减少结构的形变。 ⑤粘贴钢板加固法粘贴钢板加固法，顾名思义，就是将原混凝土构件表面粘贴钢板来起到增加承载力的一种方法，粘贴过程一般利用特制的建筑结构专用胶，使加固过的结构共同受力，整体工作，相当于体外配筋的作用，同时提高构件的刚度、抗拉、抗压、抗弯、抗剪等等各项能力，但这种方法对专业的结构胶有特殊要求，必须强度够高，粘接力够强，抗老化性能好，弹性模量高且膨胀系数小等特点集于一身。 ⑥粘贴碳纤维材料加固钢筋混凝土结构。不同于以上五个加固方法，碳纤维材料是一种新型建筑材料，是我国乃至世界重点关注和研究的科学材料。这种碳纤维材料一般具有高强度的耐腐蚀、耐老化能力，同时保证质量轻、非磁性等特点，有效将纤维和基体组合形成超强的复合材料，集成纤维与碳的双重优点。随着近年来科学技术的不断发展，碳纤维等纤维类复合材料的生产技术不断提高，产量也不断提升，成本不断下降，在土木工程项目

建筑结构加固技术研究

建筑结构加固技术研究发表时间：2019-03-25T14:25:04.517Z 来源：《防护工程》2018年第34期作者：杨晓凤 [导读] 加大房屋建筑结构加固施工技术的深入分析，对建筑施工的管理产生很大的影响，能够延长房屋建筑的使用年限。摘要：近年来经济的快速发展，使人们对建筑的要求也随之提高，当前建筑物多以混凝土材料为主，这就导致裂缝问题无法避免，从而影响到建筑物结构的承载力，一旦裂缝过大还会导致钢筋生锈，降低结构的耐久性，导致房屋渗漏问题发生，并影响建筑物的美观性。因此针对于这类建筑物需要采取相应的加固措施，以此来确保其质量和安全。关键词：建筑结构；加固技术引言人类文明的发展，使房屋建筑物成为了非常重要的栖息地，作为智慧文明的发展产物，由于科学技术水平的提高，也随之发生了变化，以满足人们的需要为目的，在规模、功能作用、质量与安全性等方面均形成了很高的标准，所以对施工技术的运用也提出了全新的挑战，基于确保建筑物的安全稳固性与质量的目的，加大房屋建筑结构加固施工技术的深入分析，对建筑施工的管理产生很大的影响，能够延长房屋建筑的使用年限。 1影响建筑结构稳定性的因素建筑结构的稳定性受较多因素的影响，首先便是在进行建造的过程中，建造的建筑结构不合理。而建造过程中，建筑的设计又是影响其建造质量的重要因素，在进行建筑设计的过程中，部分设计师由于专业水平较低，设计出的建筑结构不够合理，在建筑的某些部分受力设计不够合理，往往是某些部位受力相较于周围过大，导致这些地方容易因为受力过大出现裂缝，进而影响到周围部位结构的稳定性。在建筑进行建造的过程中，影响到其建筑结构稳定性的还有建筑建造的施工过程，部分建筑在进行建筑施工时，没有精确按照设计图进行建筑的建造或者是进行建筑的施工建造过程中没有使用合适的材料进行施工，部分材料质量不好同样会影响到建筑的寿命及建筑的稳定性。除了进行建筑施工过程中出现问题会影响到建筑的稳定性外，在居民使用建筑的过程中，往往也会对建筑的结构造成破坏，在居民入住后，最为常见的对建筑造成损害的情况便是进行一些家具和电器的安装工作。最为常见的是空调的安装工作，在进行空调安装时，需要使空调的室内机与室外机连通，因此在安装的过程中，需要打通建筑的墙壁，来进行安装，在这个过程中，建筑的结构也会受到影响。 2在建筑过程中运用结构加固技术的重要意义 2.1延长房屋的使用期由于我国占地面积广袤，不同地区在气候和地质结构等方面有着很大不同，由于自然因素不同，房屋的使用寿命也是不同的，在环境比较恶劣的地区，由于一些风雨的腐蚀和地震等自然灾害的作用，房屋的使用寿命是很短的。房屋某一处结构一旦发生了损坏，那么其他地方也会由于连带作用受到不同程度的损坏，这将影响人们安全的使用房屋建筑。在这种情况下对房屋进行修缮处理会耗费大量的资金，并且修缮的效果不是很理想，房屋的整体坚固性会大大降低，再下次发生自然灾害时会给人民带来很大的危险。通过把结构加固技术运用到房屋建筑的过程中，房屋的整体性会得到提高，房屋的整体结构会更加科学，建筑的坚固系数也会大大提高，在面对同样恶劣的自然环境时，房屋的使用寿命会大大的增加，减少人民修缮房屋的费用，这可以在一定程度上给社会带来不错的经济效益。 2.2提高房屋建筑的防震性能就我国的实际情况进行分析，由于我国的占地面积非常广阔，我国的很多地区都是处在地震带上的，处于地震带上的地区会时长发生小规模的地震灾害，虽然不会严重的影响人们的生命财产安全，但是还是会在一定程度上给社会带来经济损失的。传统的房屋建筑没有合理的采用结构加固技术，房屋的抗震性比较差，在发生比较小的地震灾害时房屋的受损情况就会比较严重，这就要求人们重新翻盖建筑房屋，会给众多人民带来很大的经济损失。当发生比较严重的地震灾害时，传统的房屋建筑毁坏的速度很快，也不能给人们充分的反应时间，会增大地震给人们带来的威胁。运用了结构加固技术的房屋，在抗震性方面得到的大大的提高，对于危害不是很大的地震更有有着较强的防震能力，对于危害较大的地震可以给人们争取更多的时间，这可以给人民的日常生活带来一定的好处和保障。 3建筑房屋结构的加固施工技术 3.1粘贴钢板加固施工技术采用粘贴钢板加固施工技术时，无需湿作业，不但施工所用时间很短，而且加固处理占据的地方非常小，节约了空间，避免房屋内部使用空间受到影响，降低了房屋建筑外观受损的发生几率，所以产生的影响并不大。对于劣势而言，也较为显著，因为胶粘工艺技术，让房屋结构的加固成效受到一定影响，加固把控难度增加，所以处于静力状态之下的房屋结构更适合此种加固技术。 3.2预应力加固施工技术通常情况下，完成房屋结构的加固处理，也可利用预应力加固施工技术达到目的。其技术原理在于对建筑物结构内力的改变作用，运用钢拉杆与撑杆，经相应预应力受力，完成结构内力的改变效果。如此不仅提升了建筑物结构承载力，也让结构的既定应力下降。显然，依靠对房屋结构内力布设的改变处理，进一步降低或消除应力造成的滞后性，让建筑物更加稳固。跨度很大的建筑结构非常适合此种加固施工技术，尤其是很多无法通过常规加固方法进行加固处理的较大房屋建筑。 3.3注浆技术进行建筑结构的加固采用注浆的方法进行加固，可以从根本上对建筑结构进行修补加固，但存在着一定的缺陷，首先便是进行注浆加固需要的成本价较高，在进行施工的过程中需要进行大规模修补加固，而且采用注浆加固技术需要的时间可能较长，会对居民的正常生活造成影响。但是进行完注浆加固之后，整个建筑中存在的结构问题基本上都能够得到解决。注浆之后，一些由于时间过长而出现的结构空缺问题能够被新的物质所填补，使建筑的结构能够更加得稳固，建筑再次出现结构问题也会在较长时间之后，能够有效延长建筑的寿命。 3.4加大截面加固法这种加固方法主要是通害构件外部外包混凝土，以此来增加构件截面面积和配筋量，提高构年的承载能力。加大截面加固法作为一种较为传统的加固方法，工艺相对简单，具有广泛的适用面，在混凝土结构加固过程中能够广泛应用。在实际应用加大截面加固法过程中，针对构件受力特点和加固要求不同，可以采用单侧、双面、三面和四面加厚和外包的方法。在对混凝土截面结构进行加大过程中，需要适

我国混凝土损伤本构关系的研究现状

我国混凝土损伤本构关系的研究现状摘要：从弹性与塑性损伤、各向同性与各向异性损伤、静力与动力损伤、宏观唯象以及细观和微观损伤、局部化与非局部化损伤这5个不同侧重点考虑，归纳介绍了近几年来我国学者在混凝土损伤类本构关系领域研究的进展，并提出了自己的意见，对其发展方向进行了展望。关键词：混凝土；损伤；本构关系；研究现状引言混凝土是现代建筑结构中运用最广泛的材料，它的破坏是由于材料内分布的微孔洞、微裂纹在荷载的作用下不断成核、扩展、贯通形成宏观裂纹，造成承载力下降导致的。要分析混凝土结构的受力特性，确保结构的可靠性，需要研究其微损伤的演化规律。自1976年Dougill最早将损伤力学用于研究混凝土的受力性能以来，各种混凝土本构关系应运而生，不断发展。从最初的单轴受拉各向同性弹性损伤模型，到现在针对具体情况有侧重点的建立起得的各种不同的损伤模型。本文从弹性与塑性损伤、各向同性与各向异性损伤、静力与动力损伤、宏观唯象以及细观和微观损伤、局部化与非局部化损伤这5个不同侧重点考虑，介绍了近几年来我国学者在混凝土损伤类本构关系领域研究的进展，并对其发展进行了展望。 1弹性与弹塑性损伤模型混凝土是一种多相复杂的准脆性材料，在单轴或多轴压缩荷载作用下，混凝土表现出一定的塑性。混凝土损伤模型按照是否与塑性理论结合，可分为弹性损伤模型与弹塑性损伤模型。两者的区别主要在于，弹性损伤模型只考虑损伤对刚度的影响，弹塑性损伤模型考虑卸载时不可恢复的变形，卸载弹模不同，见图1。图1循环加卸载实验的混凝土应力-应变曲线相比而言，弹塑性模型能够更为准确的描述混凝土的损伤演化特性，因而更加受到学者们的关注，近年来有很大的发展。但由于弹塑性模型需要求解损伤与塑性耦合的复杂过程，计算复杂，参数众多，弹性损伤模型便于实际工程应用。 1.1弹性损伤模型在损伤力学理论早期的发展过程中建立了一些经典的混凝土损伤模型，这些模型是在对金属损伤研究的基础上考虑混凝土类材料的特性发展而来的。Loland和Mazars的损伤模型都是参照实验得出的拉伸应力应变曲线，将曲线以应力峰值划为两端，分别用函数模拟。假设材料为各向同性弹性体，损伤也是各向同性，Loland假定应力峰值以前有效应力与应变关系，而峰值后有效应力为一常数。Mazars根据Terrien的混凝土单轴拉伸试验曲线，假定峰值应力前，应力应变曲线为直线，峰值应力后为下降段曲线。Sidoroff等人提出能量等价原理，并提出了损伤面的概念，损伤是在损伤阈值面上发生。Krajcinovic以Helmholtz自由能理论为基础，参照塑性力学方法引入了损伤面的概念，假设损伤演变速度的方向垂直于损伤面，导出了损伤本构方程及损伤演化方程[1]。以上经典的弹性损伤模型均是在单调加载的情况下建立的，也未考虑混凝土的非线性。李正在文献[2]中指出混凝土作为一种准脆性材料，混凝土的塑性变形主要发生在受压损伤较大情况下，而受拉损伤情况下，卸载后塑性应变很小，接近脆性。在地震作用下，混凝土结构主要发生受拉损伤，受压损伤程度较小。因此，弹性损伤模型对于一般精度要求的地震损伤分析也是具有适用性的。并对Faria和Oliver 等人所提出的混凝土损