第一篇：碳纖維加固技術(shù)在廠房加固中的應(yīng)用

碳纖維加固技術(shù)在廠房加固中的應(yīng)用

(本文由：上海鼎峰加固工程 整理)

摘要：綜合加固工程實例論述碳纖維復(fù)合材料加固技術(shù)應(yīng)用于場地較小、環(huán)境復(fù)雜條件下的加固方案、設(shè)計原理及施工過程，通過工程實例闡明碳纖維材料是一種適用面很廣的加固修復(fù)材料，而且有良好的耐久性和耐腐蝕性。

關(guān)鍵詞：碳纖維材料；復(fù)雜環(huán)境；混凝土結(jié)構(gòu)；加固設(shè)計；施工方法

碳纖維加固材料是一種新興的高強材料，最早應(yīng)用于航空航天等高科技領(lǐng)域。近年來在土木工程領(lǐng)域中的研究與應(yīng)用得到迅速發(fā)展，較之傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)加固方法，碳纖維加固技術(shù)是一種新型高效的加固修復(fù)材料，具有高強、高效、施工便捷、使用面廣等優(yōu)點。更主要的特點是耐腐蝕、截面尺寸小(即緊貼構(gòu)件表面不占用空間)。碳纖維加固技術(shù)是利用改性環(huán)氧樹脂類膠結(jié)材料將碳纖維片材粘貼于構(gòu)件表面，從而達(dá)到結(jié)構(gòu)補強及改善結(jié)構(gòu)受力性能的目的。此項技術(shù)在美國、日本等發(fā)達(dá)國家已成熟運用，我國在20世紀(jì)90年代后期才開始碳纖維加固技術(shù)的研究與應(yīng)用，近年來我們在許多方面進(jìn)行過應(yīng)用，應(yīng)用效果非常理想，并已取得了一定的成果，且形成了系統(tǒng)的加固理論，現(xiàn)在中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)：《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》正式出臺了，實際應(yīng)用有章可依，為我們今后的大量使用創(chuàng)造了條件。工程概況

包鋼選礦廠再磨車間廠房始建于20世紀(jì)9o年代，為多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，主廠房四層，局部五層，建筑面積6 000 m2左右，加固部分結(jié)構(gòu)平面見圖1。使用及生產(chǎn)情況與設(shè)計相吻合，21303年廠方由于技術(shù)改造需要，擬在V21．860 m屋面框架梁上懸掛橋式電葫蘆，原屋面梁經(jīng)可靠性鑒定，現(xiàn)在結(jié)構(gòu)承載能力不滿足改造要求，故對v21．860 m屋面框架梁采用碳纖維進(jìn)行加固，經(jīng)過加固達(dá)到了2003年廠房在v21．860 m屋面框架上懸掛橋式電葫蘆的技術(shù)改造需求房屋的非破損檢測及評定結(jié)論

2003年對擬改造加固部分的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和框架梁采用超聲—— 回彈綜合法進(jìn)行了框架混凝土梁現(xiàn)有強度的檢測，同時對該部分構(gòu)件和相關(guān)構(gòu)件的外觀質(zhì)量和開裂破損情況進(jìn)行了全面檢測。檢測結(jié)果：通過對該廠房的全面檢查發(fā)現(xiàn)，廠房內(nèi)框架梁有明顯斜裂縫，除此以外混凝土外觀質(zhì)量良好，表面平整光潔，棱角齊全，未見其它質(zhì)量缺陷，D—E列3—7軸框架各主梁，混凝土檢測結(jié)果均大于25 MPa，根據(jù)以上檢測結(jié)果，對梁的抗彎、抗剪承載力進(jìn)行計算，抗剪承載力不滿足改造要求。加固方案的選擇

在加固方案的選擇上考慮該廠房環(huán)境窄小，車間要求加固施工必須在不停產(chǎn)的情況下進(jìn)行，而且必須保持生產(chǎn)環(huán)境清潔干凈，上部絕對不能有粉塵及雜物掉落。經(jīng)現(xiàn)場考查該廠房的樓層較高，在上面可搭吊架進(jìn)行操作，只有選擇所有加固操作在上面進(jìn)行，才能保證在不停產(chǎn)的情況下進(jìn)行，所以首選了碳纖維加固方案，這種方案使用材料較少，設(shè)備簡單，沒有濕作業(yè)，施工及防護(hù)搭載重量均可滿足吊架的負(fù)荷要求。而且施工防護(hù)工作容易做到，能夠滿足廠房內(nèi)正常的生產(chǎn)環(huán)境和干凈清潔的要求。施工工藝及構(gòu)造要求 5．1 施工工序

(1)嚴(yán)格按規(guī)程要求作好施工準(zhǔn)備；

(2)混凝土表面處理要徹底，必須按規(guī)程要求露出堅實的基層；(3)按材料使用要求配制并作涂刷底層樹脂；(4)配制找平材料并對不平處修復(fù)處理；(5)配制并涂刷浸漬樹脂或粘貼樹脂；(6)粘貼碳纖維；

(7)未粘貼碳纖維的部位，粘貼完碳纖維后，刷兩遍聚合物防水涂料對全梁進(jìn)行耐久性處理。要注意養(yǎng)護(hù)，不能損傷碳纖維布及聚合物涂料層。5．2 注意事項

(1)材料要經(jīng)檢驗合格；

(2)表面處理要用混凝土角磨機(jī)、砂輪等工具將構(gòu)件基層混凝土表面打磨平整，構(gòu)件轉(zhuǎn)角粘貼處要打磨成圓弧狀，圓弧半徑R≥20 mm，表面打磨后應(yīng)用壓力風(fēng)機(jī)清除粉塵，并保持清潔干燥；

（3）涂刷底層樹脂厚度均，不能漏刷或有流淌及氣泡現(xiàn)象存在；

(4)粘貼碳纖維布時，不得損傷碳纖維布，要使粘結(jié)劑充分浸透粘貼碳纖維中，粘貼時要使其平整無氣泡，粘貼碳纖維接頭搭接長度為150 mm，各層粘貼碳纖維布之間的搭接位置要相互錯開。結(jié)束語

碳纖維加固技術(shù)對混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的補強加固效果是十分理想的，在基本不增加構(gòu)件截面尺寸及自重的前提下，該技術(shù)在施工工期、施工質(zhì)量方面均能達(dá)到預(yù)期的目的，而且不受場地大小、構(gòu)件形狀的影響，適應(yīng)面非常廣泛；同時通過表面粘貼碳纖維補強加固，也可使混凝土表面起到防潮防腐的作用，既可起到補強加固作用又提高耐久性，一舉兩得；加固后的框架梁，經(jīng)一年多生產(chǎn)運行和春夏秋冬四季環(huán)境的更替，未見任何異?，F(xiàn)象，結(jié)構(gòu)完好無損。目前在舊廠房技術(shù)改造項目多，廠房鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)多數(shù)需要補強的情況下，碳纖維加固技術(shù)具有較大的推廣應(yīng)用價值。

第二篇：碳纖維加固分析

碳纖維加固混凝土的彈塑性分析 黃興 王國體

摘要：

1.碳纖維復(fù)合材料是航空、汽車、運動器材等眾多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的材料之一。由于具有優(yōu)異性能。碳纖維單向布與配套樹脂材料已是加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的新材料、新工藝。本文簡單介紹了鋼筋混凝土有限元分析的研究現(xiàn)狀，碳纖維加固混凝土技術(shù)的發(fā)展概況，討論了混凝土材料的彈塑性本構(gòu)關(guān)系，介紹了常見的可以用來模擬混凝土的幾種模型。2.在確定有限元模型的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了ANSYS中專門用于模擬混凝土或鋼筋棍凝土結(jié)構(gòu)的Solid65單元以及鋼筋單元LINK8。

3.在對鋼筋混凝土梁的有限元分析中，通過對碳纖維布的添加和消去，用ANSYS進(jìn)行模擬并對試驗結(jié)果進(jìn)行比較，驗證碳纖維對混凝土的加固作用。關(guān)鍵詞：混凝土 加固 有限元

Carbon fiber reinforcement concrete ball plasticity analysis Abstract：

1.The carbon fiber is compound with the aviation, the automobile，the movement equipment and so on one of multitudinous domain widespread application materials.Because has the outstanding performance.The carbon fiber unidirectional cloth and the necessary resin material already were reinforces the reinforced concrete structure the new material, the new craft.This article simply introduced the present situation of the reinforced concrete finite element analysis research, the carbon fiber reinforcement concrete technology development survey;discussed the coagulation of the material ball plasticity and the construction relations.Introduced several kinds of common useful models to simulate the concrete.2.In the determination finite element, in the model foundation, in detail introduced in ANSYS specially uses in to simulate the concrete or the steel bar stick congeals the texture of soil Solid65 unit as well as steel bar unit LINK8

3.In infinite element analysis which puts up the main beam to the steel bar coagulation, through eliminates or add the carbon fiber ,carries on the simulation with ANSYS, thus carries on the comparison to the test result, the confirmation carbon fiber to the concrete reinforcement function Key word: Concrete reinforcement finite element 鋼筋混凝土有限元分析的意義

鋼筋混凝土是由鋼筋和混凝土兩種物理—力學(xué)完全不同的材料所組成的結(jié)構(gòu)材料。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于強度高、可模性好、造價低等優(yōu)點，在我國建筑業(yè)中被廣泛使用，公共建筑及絕大部分高層建筑均為鋼筋混凝上結(jié)構(gòu)。

由于鋼筋混凝土材料性能的特殊性和復(fù)雜性，對于鋼筋混凝土的試驗研究存在著許多復(fù)雜的因素，主要包括:(1)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是由兩種材料組成:鋼筋和混凝土。

(2)混凝土本身主要是由山水、砂石骨料和水泥復(fù)合而成。在混凝土硬化以后，在混凝土中仍然有自由水和孔隙，甚至還有未水化的水泥粒，并不可避免的形成數(shù)條多微裂縫?；炷恋膽?yīng)力應(yīng)變關(guān)系是非線性的，且受很多因素影響。在復(fù)雜應(yīng)力條件下，混凝土本構(gòu)方程仍然是一個需要深入研究的問題。

(3)在荷載作用下，一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是帶裂縫工作的?；炷恋牧芽p隨荷載的增加而不斷發(fā)展。

(4)混凝土的變形是與時間有關(guān)的，如收縮和徐變。

(5)鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)關(guān)系非常復(fù)雜，如何模擬粘結(jié)關(guān)系也需進(jìn)一步研究。

(6)鋼筋本的非彈性性能。

考慮到這些復(fù)雜因素，要精確分析一個鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)從加載到破壞的全過程是十分困難的。長期以來，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的分析主要靠試驗和經(jīng)驗公式，而且主要是針對桿件結(jié)構(gòu)。對于復(fù)雜的混凝土結(jié)構(gòu)要么用模型試驗，要么用彈性理論，對某些結(jié)構(gòu)一般是用極限平衡理論求得其承載力。

隨著電了計算機(jī)的出現(xiàn)和混凝土本構(gòu)關(guān)系研究的深入，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有限元分析方法得到了迅速的發(fā)展。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的分析中運用有限元分析可以提供大量結(jié)構(gòu)反應(yīng)信息，諸如結(jié)構(gòu)位移、應(yīng)力、應(yīng)變的變化，混凝土壓屈，鋼筋流動，粘結(jié)滑移，破壞荷載等等，這對研究鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的性能，改進(jìn)工程設(shè)計都有重要的意義。

2鋼筋混凝土有限元分析的研究現(xiàn)狀

最早用有限元法分析鋼筋混凝上梁的學(xué)者是 Ngo和Scordelis。他們于1967年在ACI雜志上發(fā)表了一篇有關(guān)這一內(nèi)容的論文們在研究中，主要還是基于線彈性理論，但是他們根據(jù)試驗結(jié)果，將鋼筋和混凝土劃分為三角形單元，按平面 應(yīng)力問題和線彈性理論分析鋼筋和混凝土應(yīng)力，針對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點，在鋼筋和混凝土之間附加了一種沿鋼筋徑向和切向都有一定剛度的粘結(jié)彈簧，從而可以分析粘結(jié)應(yīng)力的變化情況：反映混凝土的開裂特性，提出了離散裂縫(discrete cracks)形式，即在梁中預(yù)先設(shè)置裂縫，裂縫的兩邊用不同的節(jié)點，裂縫間也附加了特殊的無幾何尺寸的連接彈簧，以模擬混凝土裂縫間的骨料咬合力和鋼筋的銷栓作用。這一研究獲得了很大的成功，引起了巨大的反響。自此以后，許多學(xué)者在這一領(lǐng)域研究，發(fā)表了大量研究成果。

1968年Nilsson發(fā)展了Ngo等人的工作，將鋼筋與混凝土非線性粘結(jié)關(guān)系和混凝土本身的非線性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系引入有限元分析，當(dāng)鋼筋開裂后就重新劃分網(wǎng)格，把裂縫置于單元邊界處Frankin于1970年首先引入“彌散裂縫”的方法，將鋼筋分布在混凝土單元中，假定鋼筋與混凝土間有效連接并可以自動跟蹤裂縫的發(fā)展。這一方法為有限元分析實際鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)提供了有力工具，獲得了廣泛應(yīng)用。有些研究中還用拉伸強化(tension stiffening)概念，以考慮裂縫之間混凝土對受拉的貢獻(xiàn)。由于彌散裂縫模式計算相對簡單并具有較好的精度，這一模式己被應(yīng)用于平面應(yīng)力、平面應(yīng)變、板彎曲、殼體、軸對稱和三維實體問題之中。1969年已有學(xué)者用分層法來建立鋼筋混凝土梁的彎曲單元稍后Lin和Scordelis將分層法用于板殼單元等彎曲構(gòu)件，假定每一個混凝土堆安全殼、存儲容器和海洋石油平臺等大型混凝土結(jié)構(gòu)的非線性分析中。這一階段的研究和應(yīng)用都取得了很大的進(jìn)展，但總的來說，不管是理論研究還是工程應(yīng)用，都比較粗糙，處于探索階段。

1977-1985年，在這個階段中，研究工作主要可分為兩個方面。一方面是繼續(xù)在單元模式的選取、混凝土的本構(gòu)關(guān)系和破壞理論、裂縫的模擬和拉伸強度、骨料咬合和銷栓作用以及粘結(jié)方面進(jìn)行深入的研究。另一方面是系統(tǒng)性的總結(jié)和交流工作，美國土木工程協(xié)會組織了一個20人的委員會，花了八年時間，總結(jié)和分析了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有限元結(jié)構(gòu)分析領(lǐng)域的大量研究資料和信息，在 1982午 5月發(fā)表了長達(dá) 545頁的綜述報告，內(nèi)容涉及本構(gòu)關(guān)系和破壞理論、鋼筋模擬及粘結(jié)的表示、混凝土開裂、剪力傳遞、時間效應(yīng)、動力分析、數(shù)值算例和應(yīng)用;還在附錄中發(fā)表了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性的有限元程序。在這一時期，歐洲和亞洲的一些學(xué)者也在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的有限元分析方面進(jìn)行了大量的研究工作，1987年7月在聯(lián)邦德國召開了“鋼筋混凝土空間結(jié)構(gòu)非線性性能”的國際會議;1981年，國際橋梁與結(jié)構(gòu)工程協(xié)會在荷蘭召開了 “高等混凝土力學(xué)”的國際會議;1984年，在前南斯拉夫召開了 “混凝土結(jié)構(gòu)的計算機(jī)輔助分析與設(shè)計”國際會議。同時，日本學(xué)者的研究工作在起步較晚的情況下很快的發(fā)展到了應(yīng)用階段，并且與試驗的結(jié)合方面取得了很大的進(jìn)展。

1985年到現(xiàn)在，處在混凝土的本構(gòu)關(guān)系的表達(dá)和試驗研究方面繼續(xù)進(jìn)行更深入的研究之外，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性有限元分析進(jìn)一步向?qū)嵱梅较虬l(fā)展，努力把現(xiàn)有的分析方法和工程設(shè)計結(jié)合起來。同時，研究的領(lǐng)域也進(jìn)一步擴(kuò)展到動力、沖擊荷載下的非線性分析，分析模型和材料參數(shù)成為預(yù)測鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在動力和沖擊荷載下性能的研究熱點;高強混凝土和受約束混凝土結(jié)構(gòu)的非線性有限元分析也受到了重視;材料非線性、幾何非線性以及時間因素的綜合考慮也融入了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性有限元分析。在混凝土結(jié)構(gòu)中，與時間因素有關(guān)的效應(yīng)包括荷載、預(yù)應(yīng)力、環(huán)境因素以及隨時間推移而變化的徐變、收縮、老化、熱效應(yīng)和預(yù)應(yīng)力筋的松弛等。在這一時期中，我國在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性有限 元分析的大部分領(lǐng)域開展了研究工作，取得了很大發(fā)展。我國雖然沒有專門召開過鋼筋混凝土非線性有限元分析方面的會議，但這方面的研究工作在計算力學(xué)、結(jié)構(gòu)工程、地震工程等全國性的學(xué)術(shù)會議中有所反映，也出版了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)非線性有限元分析方面的專著，反映了我國在這一方面的研究成果。

目前可以說鋼筋混凝土的有限元分析己經(jīng)到了相當(dāng)實用的階段。歐洲混凝土委員會 1990年的混凝土模式規(guī)范已經(jīng)將混凝土有限元方法納入其有關(guān)條文。我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)也在附錄中寫入了有關(guān)有限元分析的條文。其主要用途如下：

a)用于重大結(jié)構(gòu)，如核電站的安全殼、海上采油平臺、大型水利工程結(jié)構(gòu)的靜力分析，尤其是動力分析，具有及其重要的意義。既可以檢驗設(shè)計，又可以優(yōu)化設(shè)計;既有經(jīng)濟(jì)價值，又有研究價值。

b)用于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的全過程分析，對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的性能及其實際的極限荷載有更深入、正確的了解，能揭示出結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，能對其可靠性做出正確的評價。

c)輔助試驗進(jìn)行參數(shù)設(shè)計。

3.ANSYS在鋼筋混凝土有限元分析中的運用

ANSYS軟件是美國ANSYS公司開發(fā)的融結(jié)構(gòu)、熱、流體、電磁、聲學(xué)于一體的新一代大型有限元分析程序，它擁有豐富和完善的單元庫、材料模型庫和求解器，能高效的求解各類結(jié)構(gòu)的靜力、動力、振動、線性和非線性、模態(tài)分析、諧波響應(yīng)分析、瞬態(tài)動力分析、斷裂力學(xué)等問題。它擁有完善的前后處理和強大的數(shù)據(jù)接口，因而是計算機(jī)輔助設(shè)計(CAE)和工程數(shù)值分析和模擬最有效的軟件之一。

4碳纖維加固技術(shù)的發(fā)展概況。

碳纖維材料用于混凝土結(jié)構(gòu)補強加固的研究下作開始于80年代的美、日等發(fā)達(dá)國家。自80年代末至今，日本、美國、新加坡以及歐洲的部分國家和地區(qū)的眾多大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)、材料生產(chǎn)廠家等都相繼進(jìn)行了大量碳纖維材料用于混凝土結(jié)構(gòu)補強加固的研究開發(fā)，并在此基礎(chǔ)上己編制形成了自己國家的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。日本的阪神大地震后，很多工程就是用碳纖維材料加固修補的。建筑物的抗震加固技術(shù)在日本、韓國、美國、歐洲、臺灣等國家和地區(qū)得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。碳纖維材料在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用已非常廣泛，概括起來主要有以下幾種途徑：

(1)在攪拌混凝土的同時加入短纖維制成碳纖維混凝土，用于新建結(jié)構(gòu)。(2)長絲制成束狀(棒材)在現(xiàn)澆混凝土中代替鋼筋用土新建結(jié)構(gòu)。

(3)將碳纖維制成織物(片材)>VI貼到混凝土表面用于結(jié)構(gòu)的補強和加固。從目前國內(nèi)外的發(fā)展情況看，碳纖維材料應(yīng)用于建筑業(yè)的研究開發(fā)活動正 呈積極活躍的態(tài)勢。中國擁有巨大的建筑市場，大量的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)急需補強以優(yōu)化設(shè)計；既有經(jīng)濟(jì)價值，又有研究價值。

5今后的研究內(nèi)容

1.討論了混凝土材料的彈塑性本構(gòu)關(guān)系，介紹了常見的可以用來模擬混凝土的幾種模型。

2.在確定有限元模型的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了ANSYS中專門用于模擬混凝土或鋼筋棍凝土結(jié)構(gòu)的Solid65單元以及鋼筋單元Link8。

3.在對鋼筋混凝土梁的有限元分析中，通過對碳纖維布的添加和消去用ANSYS進(jìn)行模擬，從而對試驗結(jié)果進(jìn)行比較，驗證碳纖維對混凝土的加固作用。

鋼筋混凝土材料的性質(zhì)非常復(fù)雜:(1)在多軸應(yīng)力狀態(tài)下的非線性應(yīng)力—應(yīng)變特性;(2)應(yīng)力軟化和各向異性彈性劣化:(3)拉伸應(yīng)力或應(yīng)變引起的逐步開裂;(4)鋼筋和混凝土的粘結(jié)滑移，骨料的連鎖作用，鋼筋的鉚合作用;5)有如徐變、收縮與時間相關(guān)的特性。因此，如何提出一個能描述在所有情況下混凝土特性都合適的本構(gòu)模型是非常困難的一項工作。本章將簡要介紹混凝土材料的本構(gòu)關(guān)系。

參考書目：

1.王勖成 有限單元法 清華大學(xué)出版社 2003.7 2.祝效華 余志祥 ANSYS高級工程有限元分析范例精選 電子工業(yè)出版社 2004.10 3.小颯工作室 最新經(jīng)典ANSYS及Workbench教程 電子工業(yè)出版社 2004.6 4.ANSYS理論手冊

5.ANSYS非線性分析指南

6.盧哲安 陳濤 彈纖維加固鋼筋混凝土板非線形有限元分析 中國科技論文在線 7．江見鯨 陸新征 鋼筋混凝土有限元 清華大學(xué)研究生精品課程

8．周岑 孫利民 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)彈塑性分析在 ANSYS中的實現(xiàn) 同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國家重點實驗室 2000.9.2

第三篇：鋼結(jié)構(gòu)廠房加固措施技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)廠房加固措施技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)廠房的網(wǎng)先容鋼結(jié)構(gòu)損壞的主要因素有:構(gòu)件因為各種意外產(chǎn)生變形、扭曲、傷殘、凹陷等，致使構(gòu)件截面削弱，桿件翹曲，鋼結(jié)構(gòu)連接開裂等；因為化學(xué)物質(zhì)的腐蝕而產(chǎn)生侵蝕以及電化學(xué)侵蝕致使鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面削弱,鋼結(jié)構(gòu)；由荷載變化，超期服役，鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范和規(guī)程改變導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載力不足；溫差作用下引起構(gòu)件或連接變形、開裂和翹曲；其它包括設(shè)計、出產(chǎn)、施工中的失誤及服役期中的違規(guī)使用和操縱等。

鋼結(jié)構(gòu)廠房的恬靜性,輕鋼墻體采用高效節(jié)能體系，鋼結(jié)構(gòu)具有呼吸功能，可調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣干濕度；屋頂具有透風(fēng)功能，可以使屋內(nèi)部上空形成活動的空氣間，鋼結(jié)構(gòu)保證屋頂內(nèi)部的透風(fēng)及散熱需求。改變計算簡圖：增設(shè)附加支承，調(diào)整荷載分布情況，降低內(nèi)力水平，對超靜定結(jié)構(gòu)支座進(jìn)行強迫位移，降低應(yīng)力峰值.以上是簡析鋼結(jié)構(gòu)廠房進(jìn)行加固的過程.也可以從其它不同的角度進(jìn)行理解。

鋼結(jié)構(gòu)廠房具有耐久性輕鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)全部采用冷彎薄壁鋼構(gòu)件體系組成，鋼結(jié)構(gòu)鋼骨采用超級防腐高強冷軋鍍鋅板制造，有效避免鋼板在施工和使用過程中的銹蝕的影響，增加了輕鋼構(gòu)件的使用壽命。鋼結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)措檀越要有三種：截面補強法：在局部或沿構(gòu)件全長以鋼材補強，連成整體使之共同受力；預(yù)應(yīng)力拉索法：鋼結(jié)構(gòu)利用高強拉索加固結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)或進(jìn)步結(jié)構(gòu)整體承載力、剛度和穩(wěn)度。

鋼結(jié)構(gòu)廠房重要相關(guān)特性

跟著現(xiàn)代化的一個發(fā)展，越來越多的鋼結(jié)構(gòu)廠房不斷泛起在人們的糊口中,鋼結(jié)構(gòu)，并隨處可以見到，鋼結(jié)構(gòu)那么對于鋼結(jié)構(gòu)廠房它畢竟具有什么重要相關(guān)特性？

鋼結(jié)構(gòu)廠房鋼骨采用超級防腐高強冷軋鍍鋅板制造，有效避免鋼板在施工和使用過程中的銹蝕的影響，鋼結(jié)構(gòu)增加了輕鋼構(gòu)件的使用壽命。鋼結(jié)構(gòu)建筑施工工期短，相應(yīng)降低投資本錢。鋼結(jié)構(gòu)廠房不僅具有以上這樣的一種特點，同時更重要的一點是：鋼結(jié)構(gòu)廠房特別主要是鋼結(jié)構(gòu)廠房建筑質(zhì)量輕，強度高，跨度大。鋼結(jié)構(gòu)廠房特別廣泛應(yīng)用于廠房，倉庫，餐廳，體育館，大型市場等。

主營業(yè)務(wù)：房屋檢測鑒定，房屋質(zhì)量檢測鑒定，房屋完損檢測，房屋安全性檢測，房屋抗震檢測，工業(yè)廠房抗震性能檢測，上海房屋檢測公司，工業(yè)廠房抗震檢測鑒定，居民辦公樓房屋質(zhì)量檢測鑒定，上海專業(yè)的房屋檢測機(jī)構(gòu)。橋梁檢測，上海橋梁檢測，橋梁檢測機(jī)構(gòu)，上海橋梁檢測電話，玻璃幕墻檢測，玻璃幕墻檢測公司，玻璃幕墻安全可靠性評估，上海玻璃幕墻檢測。

第四篇：多層廠房結(jié)構(gòu)綜合加固技術(shù)

多層廠房結(jié)構(gòu)綜合加固技術(shù)

哈爾濱市某廠總裝車間，建筑面積3716.71m2，長102m，寬16.20m，2層（局部3層）。

二、三層間設(shè)沉降縫一道，三層屋面板標(biāo)高12.30m，二層為內(nèi)框架結(jié)構(gòu)，三層為混合結(jié)構(gòu)，承重外墻厚49cm，內(nèi)墻厚24cm，毛石條基，設(shè)有基礎(chǔ)圈梁?？⒐げ痪冒l(fā)現(xiàn)三層12~20軸間的36.54m區(qū)段內(nèi)承重墻體嚴(yán)重裂縫、窗間墻開裂錯位、墻體傾斜、梁板及樓梯開裂并傾斜、外墻鋼窗變形、圈梁裂縫，已不能安全使用，須及時加固處理。

第1章 結(jié)構(gòu)加固前狀況

承重墻體裂縫。內(nèi)外墻體裂縫264道，裂縫寬度1~28mm，裂縫長度600~2800mm，均為45斜裂縫。6個承重窗間墻（厚49cm）裂縫，其中2個窗間墻裂透失穩(wěn)。

內(nèi)外墻各l處 傾斜，墻體沿裂縫方向錯位20~30mm。梁板、樓梯、圈梁共有裂縫41道，裂縫寬度0.1~0.3mm。

樓板傾斜，傾斜后高差120mm，由于樓板傾斜，大部分內(nèi)門不能開關(guān)。外側(cè)鋼窗變形后成為平行四邊形，窗戶不能開啟。底層室內(nèi)水泥地面下沉，室外散水坡下沉塌陷。

經(jīng)基礎(chǔ)開挖后詳細(xì)觀察，地基持力層下陷，嚴(yán)重處基礎(chǔ)懸空，其下出現(xiàn)距離基底148cm的坑穴。

該區(qū)段建筑處于危險狀態(tài)，廠方已作出拆除重建的決定。

第2章 產(chǎn)生問題的原因

經(jīng)全面調(diào)查，該廠房12~20軸區(qū)間內(nèi)有一丁字形防空通道，通道頂標(biāo)高距自然地面9m，在離12~20軸外墻3m附近有一防空洞入口，由于整個建筑物坐落在地勢最低洼處，雨后地表水聚集流入防空洞內(nèi)，其土質(zhì)具有濕陷性，長期受水浸后逐層塌落而沉陷，致使上部結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞。-第3章 補強加固措施

廠房的補強加固共分兩部分，基礎(chǔ)部分采用鋼筋混凝土灌注樁加承臺梁的方法，并采用了石灰擠密樁進(jìn)行地基加固。上部結(jié)構(gòu)的補強加固是在基礎(chǔ)部分加固10個月后，確認(rèn)基礎(chǔ)沉降基本穩(wěn)定的情況下進(jìn)行的，為加強結(jié)構(gòu)的整體性，采用了拉桿加固法；開裂失穩(wěn)的窗間墻則采用先包后灌加固法；混凝土構(gòu)件裂縫、墻體裂縫采用化學(xué)灌漿補強法；最后進(jìn)行側(cè)窗整形、樓板提升找平及重新裝修。為減少經(jīng)濟(jì)損失，加固工作是在不停產(chǎn)的情況下進(jìn)行的，現(xiàn)就上部結(jié)構(gòu)綜合加固法作一簡要介紹。

9-20-3-1拉桿加固

為加強結(jié)構(gòu)的整體性，在廠房的12~17軸，沿橫墻在每層樓板面層標(biāo)高處設(shè)置φ20預(yù)應(yīng)力拉桿（圖9-20-1），螺桿為φ22（d=22mm螺母），采用千斤頂施加預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力拉桿穿墻鉆孔必須使用沖擊鉆，禁止人工鑿孔，拉桿墊板采用∟75×10角鋼，以使拉桿與墻體共同工作。，9-20-3-2鋼筋混凝土短梁加固

承重磚墻裂縫寬度超過5mm以上，或開裂后錯位的墻體，在進(jìn)行樓面支頂后，采用鋼筋混凝土短梁進(jìn)行加固。即每隔50cm，以裂縫處為中點向兩邊各延伸50~75cm，將高50cm范圍內(nèi)的墻體拆除，配主筋4￠12，箍筋￠6@200，支模后，灌注C15號混凝土，搗制混凝土短梁，見圖9-20-2。

9-20-3-3化學(xué)灌漿補強加固

對混凝土構(gòu)件（樓板、圈梁、樓梯）裂縫及承重磚砌體裂縫寬度大于0.1mm、小于0.5mm的墻體，采用建筑結(jié)構(gòu)化學(xué)灌漿法進(jìn)行補強，該方法是將一定的化學(xué)灌漿材料配制成漿液，用壓送設(shè)備將其灌入縫隙內(nèi)，使其充分?jǐn)U散，經(jīng)凝結(jié)固化，達(dá)到補強目的。

環(huán)氧樹脂具有強度高，粘結(jié)力強，收縮小，化學(xué)穩(wěn)定性好，可在室溫條件下固化等優(yōu)點。采用環(huán)氧樹脂作為建筑結(jié)構(gòu)灌漿材料進(jìn)行補強，可以收到下列技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果：能有效地恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性，而且具有封閉防滲作用，補強后結(jié)構(gòu)外觀好；補強時一般不需要停產(chǎn)，不影響建筑物的正常使用；與其他方法相比施工簡便，速度快，能使建筑物很快恢復(fù)使用，可用這種加固方法修復(fù)其他方法很難處理的混凝土裂縫，施工費用低，綜合經(jīng)濟(jì)效果好。

化學(xué)灌漿補強中采用的灌漿材料由下列多種材料配制而成。

1.主劑。以環(huán)氧樹脂作主劑，采用雙酸A型環(huán)氧樹脂，它是由環(huán)氧氯丙燒與雙酚A在苛性鈉作用下縮聚而成的。平均分子量為300~700，軟化點小于50℃，為瓏泊色或淡黃色的粘稠液體。雙酸A型環(huán)氧樹脂的主要性能：

（1）粘結(jié)力強。環(huán)氧樹脂分子中所含的極性基團(tuán)，容易使其分子與和它接觸的界面產(chǎn)生極性相互作用，使它具有獨特的粘結(jié)能力。

（2）穩(wěn)定性高。環(huán)氧樹脂在未固化前是熱塑性的，受空氣、光、熱等影響較小，穩(wěn)定性好。（3）收縮小。因其在液態(tài)時就有高度締合，固化過程中沒有副產(chǎn)物生成，所以固化收縮小。（4）化學(xué)穩(wěn)定性好。固化后的環(huán)氧樹脂有穩(wěn)定的分子結(jié)構(gòu)，可耐侵蝕。（5）電絕緣性及物理力學(xué)性能優(yōu)良。常用的國產(chǎn)環(huán)氧樹脂有E51（618號）、E44（6101號）、E42（634號）、E33、E28等。

2.固化劑。固化劑是一種使未固化的環(huán)氧樹脂呈熱塑性的線結(jié)構(gòu)進(jìn)行交聯(lián)固化反應(yīng)的化學(xué)摻劑。固化劑的種類很多，常用的多為多元胺類。胺類固化劑的特征是在常溫下使環(huán)氧樹脂凝結(jié)、固化，反應(yīng)時放出熱量多，放出來的熱量能加速環(huán)氧樹脂的固化。胺類固化劑的用量可按下式計算：

胺類固化劑用量（g/100g樹脂）=

常用的胺類固化劑有乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺等。

3.稀釋劑。稀釋劑主要用來降低環(huán)氧材料的粘度，使之在灌漿時有很好的可灌性，粘結(jié)時有較好的浸潤力。稀釋劑的另外一個作用是控制環(huán)氧樹脂與固化劑的反應(yīng)熱，延長使用時間，可以增加較多的填充料而降低成本。稀釋劑分活性稀釋劑和非活性稀釋劑兩種，該工程結(jié)構(gòu)化學(xué)灌漿補強中采用非活性稀釋劑。非活性稀釋劑不參與環(huán)氧材料固化過程中的反應(yīng)。常用非活性稀釋劑有丙酮、甲苯、二甲苯等。

4.增塑劑。加入增塑劑的目的，主要是減少環(huán)氧樹脂硬化后的脆性，由于加入增塑劑，可降低大分子之間的相互作用力，提高材料的韌性、抗沖擊強度和耐寒性能，同時還有降低反應(yīng)放熱溫度和延長使用時間的作用，但抗拉強度、彈性模量、軟化點都相應(yīng)降低。增

627 塑劑分活性增塑劑與非活性增塑劑兩種，該工程結(jié)構(gòu)化學(xué)灌漿補強中采用非活性增塑劑。常用的增塑劑有鄰苯二甲酸二丁酯、磷酸三乙酯等。

5.填料。環(huán)氧材料中加填料，可使固化物的一些性能得到改善，如降低熱膨脹系數(shù)、收縮率、放熱溫度，提高粘度，抗沖擊性能等。同時還可以減少環(huán)氧樹脂用量，降低成本。常用的填料有石棉纖維砂、石英粉、瓷粉、小石子等。

6.反應(yīng)促進(jìn)劑。由于粘結(jié)工藝要求盡快結(jié)束固化反應(yīng)，以縮短操作時間，因此，在配制漿液時需要添加各種促進(jìn)劑，加速固化劑與環(huán)氧基的反應(yīng)。常用胺類固化劑的促進(jìn)劑有苯酚、煤焦油、聚酰胺等。

環(huán)氧樹脂灌漿材料的組成可分為三大類，該工程采用的是非活性稀釋劑體系。設(shè)計了在常溫條件下的環(huán)氧基液配合比組分：環(huán)氧樹脂主劑、增塑劑、稀釋劑、固化劑；環(huán)氧膠泥配合比組分：環(huán)氧樹脂主劑、增塑劑、固化劑、促進(jìn)劑、吡啶、稀釋劑、水泥；環(huán)氧灌漿漿液配合比組分：環(huán)氧樹脂主劑、增塑劑、釋稀劑、固化劑。經(jīng)試驗漿液凝固后的抗壓強度為63.5MPa，粘結(jié)強度為l.9MPa。

目前國內(nèi)尚無定型的專用化學(xué)灌漿設(shè)備，為此自行設(shè)計加工兩套壓力灌漿罐，并配備空氣壓縮機(jī)（國家定型產(chǎn)品）、管道、灌漿嘴、沖擊鉆、天平、配漿器具組成灌漿設(shè)備。這兩套化學(xué)灌漿設(shè)備具有下列性能：可灌滿混凝土構(gòu)件裂縫寬度在0.1mm以上的裂縫；灌漿壓力可達(dá)lMPa，一般0.2~0.4MPa即可滿足化學(xué)灌漿的要求；灌漿設(shè)備功能齊全，移動靈活，便于維修保養(yǎng)。

9-20-3-4化學(xué)灌漿一般工藝流程

缺陷調(diào)查→缺陷部位處理→埋設(shè)灌漿嘴→封閉處理→試漏→配漿→灌漿→封口→養(yǎng)護(hù)

1.缺陷調(diào)查。對混凝土構(gòu)件及承重磚砌體的裂縫長度、寬度、深度及走向進(jìn)行調(diào)查并作好記錄。

2.缺陷部位處理。用鋼絲刷等工具將混凝土構(gòu)件裂縫表面及承重磚砌體裂縫部位表面的灰塵、浮渣等污物清除，沿裂縫兩側(cè)2~3cm處涂刷環(huán)氧基液，為封閉處理準(zhǔn)備好基底。

3.鉆孔。在裂縫上鉆騎縫孔，以便使灌漿具有較廣的通路，而且能使?jié){液進(jìn)入裂縫的深部，提高漿液的充盈度，鉆孔孔徑為機(jī)0mm，磚砌體裂縫孔距40~60cm（混凝土結(jié)構(gòu)裂縫孔距應(yīng)為30~50cm），鉆孔后應(yīng)用壓縮空氣將孔內(nèi)粉塵與碎屑吹凈。

4.埋設(shè)灌漿嘴。灌漿嘴位置設(shè)在裂縫較寬處及裂縫端，在貫通裂縫上必須兩面交叉設(shè)置，并考慮了一定數(shù)量的排氣孔，灌漿嘴可用普通（I級鋼）圓鋼或塑料制作，用環(huán)氧樹脂膠泥封閉。

5.封閉。用環(huán)氧樹脂膠泥沿裂縫兩側(cè)2~3cm的部位刮平進(jìn)行封閉處理，特別要注意灌漿嘴周圍的封閉質(zhì)量，確保密封效果。

6.試漏。用環(huán)氧樹脂膠泥封閉1d后，即可進(jìn)行試漏，試漏前沿封閉部位涂刷一層肥皂水，從灌漿嘴通入壓縮空氣（壓力與灌漿壓力相同）。若封閉不嚴(yán)，產(chǎn)生漏氣時肥皂水會起泡。如發(fā)現(xiàn)漏處則可用環(huán)氧樹脂膠泥堵漏。

7.配漿。環(huán)氧樹脂漿液的配制方法是按確定的灌漿配合比，先將環(huán)氧樹脂加熱，使其能較好地與其他外加劑攪拌混合。外加劑的摻加次序是：稀釋劑、增塑劑、促進(jìn)劑，最后加入固化劑，攪拌必須均勻。漿液配制后最好能予以冷卻，使其反應(yīng)速度緩慢，粘度增長不致太快。

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8.灌漿。灌漿前用壓縮空氣將孔道（通過灌漿嘴）吹干凈（達(dá)到無水、干凈狀態(tài)），然后進(jìn)行灌漿。灌漿壓力可控制在0.2~0.4MPa，壓力升高應(yīng)緩慢，防止驟升驟降。以下述三方面為進(jìn)行終止灌漿的控制條件，即壓力罐上的壓力表穩(wěn)定2min以上；排氣灌漿嘴冒出漿液，從透明壓漿管觀察到漿液停滯。終止灌漿后立即用木楔將灌漿嘴塞嚴(yán)。

9.養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)溫度以l5~25℃為宜，夏季養(yǎng)護(hù)期為2d，冬期（采暖）則需7d以上。養(yǎng)護(hù)期間不應(yīng)受沖擊和振動。

灌漿效果檢查。采用壓水試驗，壓力值一般為灌漿壓力的70%~80%，壓水試驗至基本不進(jìn)水，且不滲漏時，即認(rèn)為合格。

采用上述化學(xué)灌漿補強方法，共加固處理混凝土構(gòu)件裂縫41條，承重磚砌體裂縫105條，效果良好。其余159條縫寬度小于1mm的裂縫則采用抹刮環(huán)氧樹脂膠泥進(jìn)行加固處理。

9-20-3-5窗間墻加固

窗間墻的加固采用“先包后灌”的方法。即在窗間墻四角沿墻高設(shè)置4根∟75×10的角鋼，角鋼四周設(shè)￠10@l50mm的套箍，角鋼之間配5￠10縱向鋼筋，并與套箍點焊形成鋼筋網(wǎng)。套箍經(jīng)預(yù)熱后焊接，從而使其冷卻產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。澆水濕潤后抹M10水泥砂漿厚50mm，同時沿裂縫處埋設(shè)灌漿嘴。養(yǎng)護(hù)7d后，對窗間墻進(jìn)行環(huán)氧樹脂壓力灌漿加固，灌漿工藝同前述，見圖9-20-3。

9-20-3-6樓板提升找平

樓板傾斜后高差120mm，因此門不能正常開啟。刨除水泥砂漿面層及預(yù)制空心板的灌縫混凝土后，采用千斤頂加橫梁的方法，逐塊將預(yù)制空心板提升到原有位置并找平坐漿后重新灌縫做水泥砂漿面層。

9-20-3-7門窗整形，油漆粉刷

對變形的鋼窗及內(nèi)門進(jìn)行整形修復(fù)，并對整個廠房進(jìn)行油漆粉刷。經(jīng)測量，對該廠房四周的排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，使雨水及時排出，廠房基礎(chǔ)不再受雨水浸蝕，消除了隱患。

第五篇：頂板碳纖維加固處理方案

桃花源居1#樓302室頂板加固處理方案

一、施工原因：因桃花源居1#樓302室室內(nèi)內(nèi)頂板處管線較多且較密，故在頂板砼澆筑過程中，出現(xiàn)蜂窩的質(zhì)量缺陷，導(dǎo)致局部砼脫落，現(xiàn)提出以下處理方案。

二、工藝過程：基底處理→抹比原砼強度高一等級的水泥砂漿→涂底膠→粘貼碳纖維→保護(hù)。

三、施工技術(shù)要點：

1、昆凝士表層出現(xiàn)蜂窩劣化現(xiàn)象的部位鑿除，用風(fēng)機(jī)將混凝土表面清理干凈，沖水濕潤。

2、用比原砼強度高一等級的水泥砂漿（內(nèi)摻108膠）抹壓密實。

3、待水泥砂漿干透后，涂刷底膠，按配合比主劑：固化劑=

3：1配置底膠。待膠固化后再進(jìn)行下一工序施工。

4、粘貼碳纖維布，在確定所粘貼部位無誤后，用特制工具反復(fù)沿纖維方向滾壓，去除氣泡，并使粘結(jié)膠充分浸透碳纖維布，并用刮板刮涂碳纖維布表面粘結(jié)膠，使之均勻。第二層粘貼應(yīng)重復(fù)上述步驟，待碳纖維布表面指觸干燥方可進(jìn)行下一層的粘貼。

5、在碳纖維布的表面均勻涂抹粘結(jié)膠。用特制工具反復(fù)沿纖維方向滾壓，并刮板刮涂碳纖維布表面粘結(jié)膠，使之均勻。第二層碳纖維布的表面均勻涂抹粘結(jié)膠

用工具反復(fù)沿纖維方向滾壓，并用刮板刮涂碳纖維布表面粘結(jié)膠使之均勻。

6、碳纖維布沿纖維方向的搭接長度不得小于200mm。

7、保護(hù)

加固后的碳纖維布表面采用抹灰并批膩子進(jìn)行保護(hù)。

四、檢驗與驗收

施工前應(yīng)對材料性能進(jìn)行檢驗，以保證工程質(zhì)量。粘貼碳纖維片材的各工序隱蔽工程均應(yīng)進(jìn)行檢查，合格后方可進(jìn)行下一道工序的施工以保證工程的安全。施結(jié)束后的現(xiàn)場驗收以評定碳纖維布與混凝土之間的粘結(jié)質(zhì)量為主，用小錘等工具輕輕敲擊碳纖維布表面，以回音判斷粘結(jié)效果。如出現(xiàn)空鼓等粘貼不密實的現(xiàn)象，應(yīng)采用針管注粘結(jié)膠的方法進(jìn)行補救。

桃花源居1#樓302室

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