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结构加固的行业发展及前景

文章出处:网责任编辑:作者:人气:1177 发表时间:2015-12-24 【

一、世界城市的发展已有5千多年,在今天的发达国家中,城市化的水平大多在70%-80%以上。据结合国人居核心猜测,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疾速发展期,预计到2010年,我国的城市化水平将由现在的38.9%达到45%.扩展,人口的急剧增加,环境的损坏变得日益重大,天然恩赏给人类的资源日益匮乏,人们的生活前提和质量不断恶化。与此同时,建筑的适度集中和无序建设,使建筑与环境的抵触日益凸起。把持建筑物的建设数目与公道计划成为古代建设者必需器重的问题,同时,提高现存建筑物的使用寿命及功能则成为事不宜迟的使命,完成这一使命的方法,便是对现存建筑物进行的修复与加固。 

二、结构加固的现状在欧美发达国家中,目前用于建筑加固改造的投资已占国家建筑业总投资的1/2以上,美国劳工部分在20世纪末的一项产业预测讲演中曾经预言:建筑维修加固业将是21世纪最为热点的行业之一。我国自建国以来,特别是自上世纪70年代末履行改造开放当前,各种屋宇建筑以及城市设施数量急剧增长。占有关部门统计,目前我国现存的各种建(构)筑物的总面积至少在100亿m2以上,其中绝大多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建筑,服役期大都超过50年,存在各种安全隐患。一些新建成的工程项目中,因为勘探、设计和施工中的技术和管理问题,导致工程在建成初期就呈现各种质量保险隐患。对这些建筑物,假如不迭时采用加固办法,就有可能导致重大的平安事变。为此,国家每年要投入大量资金用于建筑的加固修复,增进了建筑加固修复业的发展,造成了一个伟大的市场空间。同时,一些现有建筑中,旧的结构设计在功能上不能知足当前使用的需要,这也刺激了建筑加固修复专业的迅速发展。特别是随着我国经济发展和国民生涯水平的不断提高,近年来旧城改造简直成了各大、中城市的独特课题。这为建筑加固修复业带来了空前的发展机会。 

三、结构加固的传统方法及特点目前土建结构常用的几种传统加固方法主要是以下几种:1.预应力加固法预应力加固法,即指在原结构上增加预应力构件来承担原结构上所受的局部荷载,从而提高原结构的承载能力的方法。目前使用较多的主要是体外预应力加固法。预应力法加固效果好,能较大幅度地提高结构整体承载力。但加固后对原结构外观有必定影响;比较适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力?高应变状况下的混凝土构件的加固。但不宜用于混凝土压缩徐变大的结构,另外加固后需要留神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目的。增大截面加固法是最为传统的一种结构加固方法,具有成熟的设计和丰盛的施工经验;工程成原形对较低,可用于梁?板?柱?墙和一般结构物等多种混凝土结构的加固。其主要缺点是现场施工的湿作业时光长,而且会带来建筑净空的明显减少。3.改变受力体制加固法转变受力体系加固法,通常包含在梁的旁边部位增设支点(刚性支点或弹性支点),将多跨简支梁变为持续梁等方法。改变结构的受力系统能大幅度下降盘算弯矩,提高结构和构件的承载力,到达增强原结构的目标。该法比较简略,而且效果可靠。但加固工作量较大,易侵害建筑物的原貌和使用功效,通?;够峒跣〗ㄖ氖褂每占?。由于所增加的支持构件普通需要将荷载传递到基本上,这种方法比较实用于全部建筑的加固。4.粘钢加固法该加固法是通过在构件外侧粘贴钢板,钢板通过胶粘剂与原构件共同作用,以增强结构的抗弯和抗剪能力,提高结构安全度。正常适用于蒙受静力作用且处于畸形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方法。该加固法的特点是施工便捷,只要卸荷和按请求除锈后即可施工。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重、外观尺寸和原有净空无显著影响,能明显提高构件的刚度和承载能力,并且价钱低廉;但加固质量很大程度上取决于胶粘剂质量和施工的程度,特别是粘钢后一旦发明空鼓,进行补救比拟艰苦。5.外包钢加固法外包钢加固法,即以角钢外包于原构件四角,角钢间用扁钢焊接构成整体钢构套的加固办法,以提高构件的承载才能和延性。一般是在要求不显著增大构件截面,同时又能够大幅度进步结构承载能力的情形下采用,特别是结构柱四周裹钢,结构受力比较牢靠,同时现场的工作量也较小,结构截面增加也不大。主要毛病是钢材用量较大,相应加大了工程本钱;在节点处置上也有一定的难度。四、结构加固的新方法及发展上述惯例方法在工程实际中被大量采取,但某些情况下,这些方法自身所存在的某些局限性,使得它们不能满意一些耐久性和雅观方面的需求,或是受到施工条件的制约而无法实行。近年来涌现的一些新加固技术,如粘贴纤维复合材料加固法、钢丝网水泥砂浆加固法、纤维材料的嵌入式加固法等,这些技术从一开始引进和出当初国内,就以它们优良的性能、特点和加固效果得到了工程界的关注和青眼.

下面侧重先容粘贴纤维复合材料加固法:碳纤维材料加固修补土建结构技术是为了冲破传统方式的局限性而发生的一项新技术。它崛起于八十年代末到九十年代初的发达国家,因为其长处多,后果显明,在日美韩欧洲等国度跟地域得到了大量的推广,目前在加固修补技术范畴已成为最普遍使用的一项技术,并已完整工业化。按纤维材料的不同,可分为玻璃纤维材料?碳纤维资料和阿拉米德材料。其中又以碳纤维材料CFRP最具代表性,其机能特点重要有以下多少个方面:(1)存在良好的物理力学性能:其抗拉强度为一般钢材的10倍以上,弹性模量相称于普通钢材的1.1~2.4倍;而且纤维片材分量轻,比重仅为钢材的1/4;厚度小,个别片材加强层厚度在0.1mm~0.2mm之间,因而基础上不增添结构截面尺寸和自重。(2)现场施工方便:不湿功课和明火施工,占用处地小,也不须要大型施工机具,因此施工便利、工效高、施工质量轻易得到保障。(3)应用规模广:可用于梁、板、柱及桥梁、隧道、烟囱等多种结构的加固补强。特殊是在曲面壳体和庞杂节点的加固中,具备其它加固方法无奈比较的优势,与混凝土的有效接触面积可达100%。(4)拥有良好的持久性和耐腐化、抗磁性等性能特色。该材料技术用于土建结构加固始于上世纪80年代中期。1991年欧洲首先用CFRP实现了国际上第一座桥梁加固后,该项技术便在世界上敏捷推广,特别是在上世纪90年代中期日本阪神大地震后的重建进程中,该项技术得到了大量的应用。我国在该领域的研发工作从1997年开始起步,98年才开端实际的工程利用。至目前为止,海内已有近十个科研院所、十余所高校订其技巧性能进行研究,获得了大批的科研成果。由国家冶金建筑研究总院、清华大学等单位所承当的国家"九五"重点科技攻关名目《碳纤维材料加固修复混凝土结构技术研讨开发与应用》的系列科技结果已于2001年通过国家鉴定,并编制了中国工程建设标准化协会尺度《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》。五、结语我国建筑市场宏大,当前土建构造的加固改造是咱们面临的一项意思重大的义务。跟着修建业的蓬勃发展,修筑物的加固、维修、改造的运用领域和范畴也将越来越广,各种新的加固技术必将一直地出现,结构的加固技术也必将取得更长足的发展。