結(jié)構(gòu)力學(xué)加固措施設(shè)計(jì)一、概述

結(jié)構(gòu)力學(xué)加固措施設(shè)計(jì)是指在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，通過(guò)增加構(gòu)件截面、粘貼補(bǔ)強(qiáng)材料、調(diào)整結(jié)構(gòu)體系等方法，提高結(jié)構(gòu)承載能力和耐久性的技術(shù)方案。加固設(shè)計(jì)需綜合考慮結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟(jì)性、施工可行性等因素，確保加固后的結(jié)構(gòu)滿足使用要求。

二、加固措施分類

（一）增大截面加固

1.增大梁截面：通過(guò)現(xiàn)澆混凝土或預(yù)制構(gòu)件附加截面，提高梁的承載能力。

2.增大柱截面：采用外包混凝土或鋼板套箍，增強(qiáng)柱的軸壓承載力和抗震性能。

3.施工要點(diǎn)：

(1)原有結(jié)構(gòu)表面需清理干凈，確保新舊混凝土結(jié)合牢固。

(2)控制新舊混凝土收縮差異，避免開裂。

（二）粘貼補(bǔ)強(qiáng)加固

1.粘貼纖維復(fù)合材料：采用碳纖維布、玄武巖纖維等材料，提高受彎構(gòu)件的剛度。

2.粘貼鋼板：適用于梁、柱受拉區(qū)補(bǔ)強(qiáng)，需使用專用結(jié)構(gòu)膠粘劑。

3.施工要點(diǎn)：

(1)基面處理需平整，無(wú)油污和灰塵。

(2)粘貼前需檢驗(yàn)材料質(zhì)量，確保膠粘劑性能符合標(biāo)準(zhǔn)。

（三）調(diào)整結(jié)構(gòu)體系

1.增加支撐：在結(jié)構(gòu)薄弱部位增設(shè)支撐框架，提高整體穩(wěn)定性。

2.改變荷載傳遞路徑：通過(guò)增設(shè)梁柱節(jié)點(diǎn)或轉(zhuǎn)換層，優(yōu)化結(jié)構(gòu)受力分布。

3.施工要點(diǎn)：

(1)新增構(gòu)件需與原結(jié)構(gòu)可靠連接，避免應(yīng)力集中。

(2)調(diào)整后需重新驗(yàn)算整體結(jié)構(gòu)抗震性能。

三、設(shè)計(jì)步驟

（一）結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀評(píng)估

1.調(diào)查原結(jié)構(gòu)材料性能，如混凝土強(qiáng)度、鋼材屈服強(qiáng)度等。

2.檢測(cè)裂縫、變形等損傷情況，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

3.示例數(shù)據(jù)：混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)值范圍為20–40MPa，鋼材屈服強(qiáng)度為300–420MPa。

（二）確定加固方案

1.根據(jù)承載力不足或耐久性缺陷，選擇合適的加固措施。

2.考慮加固成本，優(yōu)先采用經(jīng)濟(jì)高效的方案。

3.示例方案：對(duì)受彎梁采用碳纖維布加固，提高其正截面承載力約15–25%。

（三）計(jì)算與驗(yàn)算

1.計(jì)算加固后構(gòu)件的承載力，需滿足相關(guān)規(guī)范要求。

2.驗(yàn)算加固區(qū)域的應(yīng)力分布，確保材料利用率合理。

3.示例驗(yàn)算：加固前梁承載力不足，加固后滿足規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)1.25。

（四）施工組織設(shè)計(jì)

1.制定詳細(xì)的施工流程，明確各工序技術(shù)要求。

2.選用高性能材料，如結(jié)構(gòu)膠粘劑需符合ISO13670標(biāo)準(zhǔn)。

3.示例流程：基面處理→材料粘貼→固化養(yǎng)護(hù)→效果檢測(cè)。

四、注意事項(xiàng)

1.加固材料需經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢驗(yàn)，確保質(zhì)量合格。

2.施工過(guò)程中需避免對(duì)原結(jié)構(gòu)造成二次損傷。

3.加固后需進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，防止出現(xiàn)新的缺陷。

一、概述

結(jié)構(gòu)力學(xué)加固措施設(shè)計(jì)是指在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，通過(guò)增加構(gòu)件截面、粘貼補(bǔ)強(qiáng)材料、調(diào)整結(jié)構(gòu)體系等方法，提高結(jié)構(gòu)承載能力和耐久性的技術(shù)方案。加固設(shè)計(jì)需綜合考慮結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟(jì)性、施工可行性等因素，確保加固后的結(jié)構(gòu)滿足使用要求。

在進(jìn)行加固設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要明確加固的目標(biāo)，例如提高結(jié)構(gòu)的承載力以抵抗更大的荷載、改善結(jié)構(gòu)的變形性能以減小撓度、增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的耐久性以延長(zhǎng)使用壽命等。其次，需要全面評(píng)估現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的狀況，包括材料性能、損傷程度、荷載情況等，為加固方案的選擇提供依據(jù)。最后，加固措施的設(shè)計(jì)應(yīng)注重與原有結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作，避免因加固不當(dāng)導(dǎo)致新的問題。

二、加固措施分類

（一）增大截面加固

1.增大梁截面：通過(guò)現(xiàn)澆混凝土或預(yù)制構(gòu)件附加截面，提高梁的承載能力。

-適用場(chǎng)景：適用于荷載較大的梁，或因磨損、腐蝕等原因?qū)е陆孛鎻?qiáng)度不足的情況。

-設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

(1)截面增加方式：可采用在梁底部、頂部或兩側(cè)增加混凝土翼緣，或采用L形、T形等組合截面形式。

(2)材料選擇：新增混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)不低于原結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)，建議提高5–10MPa以增強(qiáng)結(jié)合效果。

(3)剪力驗(yàn)算：增大截面后，梁的剪力需求可能增加，需驗(yàn)算新增截面的抗剪能力，必要時(shí)設(shè)置剪力筋。

(4)施工步驟：

a.清理梁底面，剔除松動(dòng)混凝土，露出鋼筋。

b.綁扎附加鋼筋，確保與原鋼筋可靠連接。

c.模板安裝，注意新舊混凝土接縫處的密封，防止漏漿。

d.混凝土澆筑，振搗密實(shí)，避免出現(xiàn)蜂窩、麻面等缺陷。

e.養(yǎng)護(hù)期不少于7天，確?；炷吝_(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

2.增大柱截面：采用外包混凝土或鋼板套箍，增強(qiáng)柱的軸壓承載力和抗震性能。

-適用場(chǎng)景：適用于承受較大軸壓或剪力的柱，或因腐蝕導(dǎo)致截面削弱的情況。

-設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

(1)外包混凝土：適用于軸壓比不高的柱，需預(yù)留插筋與原柱連接，確保協(xié)同工作。

(2)鋼板套箍：適用于軸壓比高或抗震要求高的柱，鋼板厚度需根據(jù)軸壓和剪力計(jì)算確定。

(3)結(jié)合面處理：外包混凝土前，原柱表面需鑿毛，清除油污和浮漿，提高粘結(jié)強(qiáng)度。

(4)施工步驟：

a.清理柱表面，鑿毛并涂刷界面劑。

b.安裝鋼板套箍或綁扎附加鋼筋，確保連接緊密。

c.混凝土分層澆筑，每層厚度不宜超過(guò)30cm，振搗密實(shí)。

d.養(yǎng)護(hù)期不少于14天，確?；炷僚c鋼板結(jié)合牢固。

3.施工要點(diǎn)：

(1)原有結(jié)構(gòu)表面需清理干凈，確保新舊混凝土結(jié)合牢固。

(2)控制新舊混凝土收縮差異，避免開裂。可通過(guò)添加減水劑、控制澆筑速度等方法減小收縮。

(3)考慮溫度影響，夏季施工需采取降溫措施，冬季需保溫，防止混凝土早期凍害。

(4)加固后的柱或梁，其截面尺寸增加可能影響周邊空間，需復(fù)核是否影響設(shè)備安裝或人員通行。

（二）粘貼補(bǔ)強(qiáng)加固

1.粘貼纖維復(fù)合材料：采用碳纖維布、玄武巖纖維等材料，提高受彎構(gòu)件的剛度。

-適用場(chǎng)景：適用于梁、板等受彎構(gòu)件的正截面或斜截面加固，或作為抗彎加固的首選方案。

-設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

(1)材料選擇：碳纖維布強(qiáng)度高、韌性好，適用于一般環(huán)境；玄武巖纖維耐高溫、耐腐蝕，適用于特殊環(huán)境。

(2)粘貼層數(shù)：根據(jù)承載力提升需求確定，通常每層厚度0.11–0.17mm。

(3)粘貼方向：正截面加固時(shí)沿受拉方向粘貼，斜截面加固時(shí)沿主拉應(yīng)力方向粘貼。

(4)施工步驟：

a.基面處理：清除灰塵、油污，使用打磨機(jī)將表面處理至粗糙度要求（通常龍骨間距不大于150mm）。

b.檢測(cè)基面：使用電筆檢測(cè)基面含水率，要求含水率小于6%。

c.配制膠粘劑：嚴(yán)格按照廠家說(shuō)明書比例混合膠粘劑，攪拌均勻后靜置3–5分鐘。

d.基面涂膠：使用滾筒將膠粘劑均勻涂抹在基面和纖維布上，厚度控制在0.1–0.15mm。

e.粘貼纖維布：將纖維布撫平，排除氣泡，確保與基面完全貼合。

f.擠壓固化：使用刮板沿纖維方向擠壓，排除氣泡，必要時(shí)使用壓輥壓實(shí)。

g.防護(hù)層施工：待膠粘劑完全固化后（通常需24小時(shí)），涂刷防護(hù)涂料，防止纖維布損傷。

2.粘貼鋼板：適用于梁、柱受拉區(qū)補(bǔ)強(qiáng)，需使用專用結(jié)構(gòu)膠粘劑。

-適用場(chǎng)景：適用于短期荷載增加或需要快速提高承載力的情況。

-設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

(1)鋼板尺寸：根據(jù)承載力計(jì)算確定，通常厚度2–10mm，寬度100–500mm。

(2)鋼板表面處理：鋼板需除銹至Sa2.5級(jí)，確保粘結(jié)面清潔。

(3)粘貼位置：優(yōu)先選擇受拉區(qū)，必要時(shí)可設(shè)置傳力銷或錨栓輔助傳力。

(4)施工步驟：

a.清理粘貼區(qū)域，打磨至粗糙度要求。

b.配制膠粘劑，涂抹在鋼板和基面上，厚度0.1–0.15mm。

c.將鋼板粘貼到位，使用千斤頂緩慢施壓，確保膠層均勻受壓。

d.固化期間禁止移動(dòng)鋼板，必要時(shí)使用夾具固定。

e.防護(hù)處理：鋼板表面涂刷防銹漆和面漆，提高耐久性。

3.施工要點(diǎn)：

(1)基面處理需平整，無(wú)油污和灰塵。

(2)粘貼前需檢驗(yàn)材料質(zhì)量，確保膠粘劑性能符合標(biāo)準(zhǔn)?？赏ㄟ^(guò)拉拔試驗(yàn)檢測(cè)粘結(jié)強(qiáng)度。

(3)粘貼過(guò)程中需避免陽(yáng)光直射或高溫環(huán)境，以免膠粘劑過(guò)早固化。

(4)粘貼后需進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，如超聲波檢測(cè)或敲擊法，確認(rèn)粘結(jié)質(zhì)量。

（三）調(diào)整結(jié)構(gòu)體系

1.增加支撐：在結(jié)構(gòu)薄弱部位增設(shè)支撐框架，提高整體穩(wěn)定性。

-適用場(chǎng)景：適用于層間變形過(guò)大或抗震性能不足的結(jié)構(gòu)。

-設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

(1)支撐形式：可采用鋼支撐或混凝土支撐，鋼支撐可提供較大剛度且自重較輕。

(2)支撐位置：優(yōu)先設(shè)置在梁柱節(jié)點(diǎn)附近或剪力墻邊緣，形成有效約束。

(3)連接方式：支撐與原結(jié)構(gòu)需可靠連接，可采用螺栓或焊接方式。

(4)施工步驟：

a.支撐位置放線，確定預(yù)埋件位置。

b.預(yù)埋件安裝，確保位置準(zhǔn)確、垂直度符合要求。

c.支撐安裝，使用千斤頂緩慢頂升，避免原結(jié)構(gòu)受沖擊。

d.連接固定，螺栓需擰緊，焊接需飽滿。

e.預(yù)壓調(diào)平：對(duì)鋼支撐進(jìn)行預(yù)壓，確保支撐均勻受力，并調(diào)整結(jié)構(gòu)水平度。

2.改變荷載傳遞路徑：通過(guò)增設(shè)梁柱節(jié)點(diǎn)或轉(zhuǎn)換層，優(yōu)化結(jié)構(gòu)受力分布。

-適用場(chǎng)景：適用于荷載集中或原結(jié)構(gòu)傳力路徑不合理的情況。

-設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

(1)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)：梁柱節(jié)點(diǎn)需加強(qiáng)配筋，確保承載力滿足要求。

(2)轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)：轉(zhuǎn)換層構(gòu)件需采用高強(qiáng)度材料，并設(shè)置足夠約束。

(3)施工難點(diǎn)：轉(zhuǎn)換層施工復(fù)雜，需制定專項(xiàng)方案，確保施工安全。

(4)施工步驟：

a.原結(jié)構(gòu)加固：對(duì)相關(guān)構(gòu)件進(jìn)行初步加固，確保施工期間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

b.模板安裝：按設(shè)計(jì)圖紙安裝模板，確保位置準(zhǔn)確、支撐牢固。

c.鋼筋綁扎：按設(shè)計(jì)要求綁扎鋼筋，并進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收。

d.混凝土澆筑：分層澆筑，振搗密實(shí)，并留置足夠養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

e.竣工驗(yàn)收：完成裝飾工程后，進(jìn)行荷載試驗(yàn)，確認(rèn)傳力路徑有效。

3.施工要點(diǎn)：

(1)新增構(gòu)件需與原結(jié)構(gòu)可靠連接，避免應(yīng)力集中?？赏ㄟ^(guò)設(shè)置過(guò)渡段或加大連接區(qū)域來(lái)實(shí)現(xiàn)。

(2)調(diào)整后需重新驗(yàn)算整體結(jié)構(gòu)抗震性能，必要時(shí)進(jìn)行模型試驗(yàn)驗(yàn)證。

(3)施工期間需臨時(shí)支撐，防止結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，臨時(shí)支撐需經(jīng)過(guò)計(jì)算，并設(shè)置安全防護(hù)措施。

(4)調(diào)整結(jié)構(gòu)體系后，需復(fù)核周邊環(huán)境，確保新增構(gòu)件不影響設(shè)備運(yùn)行或人員通行。

三、設(shè)計(jì)步驟

（一）結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀評(píng)估

1.調(diào)查原結(jié)構(gòu)材料性能，如混凝土強(qiáng)度、鋼材屈服強(qiáng)度等。

-方法：可采用回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度，超聲法檢測(cè)內(nèi)部缺陷，拉伸試驗(yàn)檢測(cè)鋼材性能。

-示例數(shù)據(jù)：混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)值范圍為20–40MPa，鋼材屈服強(qiáng)度為300–420MPa。

2.檢測(cè)裂縫、變形等損傷情況，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

-方法：可采用裂縫寬度計(jì)、全站儀等設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，并拍照記錄。

-示例數(shù)據(jù)：最大裂縫寬度為0.2mm，梁撓度為15mm（規(guī)范允許值25mm）。

3.荷載調(diào)查，包括恒載和活載。

-方法：查閱原始設(shè)計(jì)資料，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量設(shè)備重量，統(tǒng)計(jì)人員活動(dòng)情況。

-示例數(shù)據(jù)：恒載10kN/m2，活載3kN/m2（規(guī)范允許值5kN/m2）。

（二）確定加固方案

1.根據(jù)承載力不足或耐久性缺陷，選擇合適的加固措施。

-判斷依據(jù)：通過(guò)計(jì)算對(duì)比加固前后的承載力，選擇經(jīng)濟(jì)高效的方案。

2.考慮加固成本，優(yōu)先采用經(jīng)濟(jì)高效的方案。

-成本因素：材料價(jià)格、施工難度、工期等。

-示例方案：對(duì)受彎梁采用碳纖維布加固，提高其正截面承載力約15–25%。

3.繪制加固設(shè)計(jì)圖，明確加固范圍和細(xì)節(jié)。

-圖紙內(nèi)容：加固構(gòu)件平面圖、剖面圖、材料規(guī)格、施工節(jié)點(diǎn)等。

（三）計(jì)算與驗(yàn)算

1.計(jì)算加固后構(gòu)件的承載力，需滿足相關(guān)規(guī)范要求。

-方法：根據(jù)加固前后的截面尺寸、材料強(qiáng)度，計(jì)算抗彎、抗剪、軸壓等承載力。

-示例驗(yàn)算：加固前梁正截面承載力不足，加固后滿足規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)1.25。

2.驗(yàn)算加固區(qū)域的應(yīng)力分布，確保材料利用率合理。

-方法：采用有限元軟件模擬應(yīng)力分布，或通過(guò)理論公式計(jì)算應(yīng)力集中系數(shù)。

3.驗(yàn)算加固后的變形性能，確保滿足使用要求。

-方法：計(jì)算加固后的撓度，并與規(guī)范允許值對(duì)比。

-示例驗(yàn)算：加固后梁撓度為10mm，小于規(guī)范允許值15mm。

（四）施工組織設(shè)計(jì)

1.制定詳細(xì)的施工流程，明確各工序技術(shù)要求。

-流程內(nèi)容：基面處理→材料配制→粘貼/澆筑→養(yǎng)護(hù)→檢測(cè)。

2.選用高性能材料，如結(jié)構(gòu)膠粘劑需符合ISO13670標(biāo)準(zhǔn)。

-材料要求：膠粘劑需具有高粘結(jié)強(qiáng)度、耐久性，并經(jīng)過(guò)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)認(rèn)證。

3.示例流程：基面處理→材料粘貼→固化養(yǎng)護(hù)→效果檢測(cè)。

-基面處理：清除灰塵、油污，打磨至粗糙度要求，使用界面劑提高粘結(jié)強(qiáng)度。

-材料粘貼：配制膠粘劑，均勻涂抹在基面和纖維布上，粘貼到位并排除氣泡。

-固化養(yǎng)護(hù)：防止陽(yáng)光直射或高溫環(huán)境，養(yǎng)護(hù)期間禁止移動(dòng)構(gòu)件。

-效果檢測(cè)：使用無(wú)損檢測(cè)設(shè)備確認(rèn)粘結(jié)質(zhì)量，并進(jìn)行荷載試驗(yàn)驗(yàn)證加固效果。

四、注意事項(xiàng)

1.加固材料需經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢驗(yàn)，確保質(zhì)量合格。

-檢驗(yàn)項(xiàng)目：材料強(qiáng)度、尺寸偏差、外觀質(zhì)量等。

2.施工過(guò)程中需避免對(duì)原結(jié)構(gòu)造成二次損傷。

-措施：使用低振動(dòng)設(shè)備，控制施工荷載，必要時(shí)設(shè)置臨時(shí)支撐。

3.加固后需進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，防止出現(xiàn)新的缺陷。

-監(jiān)測(cè)內(nèi)容：定期檢查裂縫、變形、材料老化等情況。

4.施工前需制定應(yīng)急預(yù)案，防止意外情況發(fā)生。

-應(yīng)急預(yù)案：包括人員疏散、設(shè)備保護(hù)、事故處理等內(nèi)容。

5.施工人員需經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)，持證上崗。

-培訓(xùn)內(nèi)容：加固技術(shù)、安全操作、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等。

6.加固后的結(jié)構(gòu)需重新進(jìn)行使用功能評(píng)估，確保滿足使用要求。

-評(píng)估內(nèi)容：承載力、變形、耐久性、舒適度等。

一、概述

結(jié)構(gòu)力學(xué)加固措施設(shè)計(jì)是指在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，通過(guò)增加構(gòu)件截面、粘貼補(bǔ)強(qiáng)材料、調(diào)整結(jié)構(gòu)體系等方法，提高結(jié)構(gòu)承載能力和耐久性的技術(shù)方案。加固設(shè)計(jì)需綜合考慮結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟(jì)性、施工可行性等因素，確保加固后的結(jié)構(gòu)滿足使用要求。

二、加固措施分類

（一）增大截面加固

1.增大梁截面：通過(guò)現(xiàn)澆混凝土或預(yù)制構(gòu)件附加截面，提高梁的承載能力。

2.增大柱截面：采用外包混凝土或鋼板套箍，增強(qiáng)柱的軸壓承載力和抗震性能。

3.施工要點(diǎn)：

(1)原有結(jié)構(gòu)表面需清理干凈，確保新舊混凝土結(jié)合牢固。

(2)控制新舊混凝土收縮差異，避免開裂。

（二）粘貼補(bǔ)強(qiáng)加固

1.粘貼纖維復(fù)合材料：采用碳纖維布、玄武巖纖維等材料，提高受彎構(gòu)件的剛度。

2.粘貼鋼板：適用于梁、柱受拉區(qū)補(bǔ)強(qiáng)，需使用專用結(jié)構(gòu)膠粘劑。

3.施工要點(diǎn)：

(1)基面處理需平整，無(wú)油污和灰塵。

(2)粘貼前需檢驗(yàn)材料質(zhì)量，確保膠粘劑性能符合標(biāo)準(zhǔn)。

（三）調(diào)整結(jié)構(gòu)體系

1.增加支撐：在結(jié)構(gòu)薄弱部位增設(shè)支撐框架，提高整體穩(wěn)定性。

2.改變荷載傳遞路徑：通過(guò)增設(shè)梁柱節(jié)點(diǎn)或轉(zhuǎn)換層，優(yōu)化結(jié)構(gòu)受力分布。

3.施工要點(diǎn)：

(1)新增構(gòu)件需與原結(jié)構(gòu)可靠連接，避免應(yīng)力集中。

(2)調(diào)整后需重新驗(yàn)算整體結(jié)構(gòu)抗震性能。

三、設(shè)計(jì)步驟

（一）結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀評(píng)估

1.調(diào)查原結(jié)構(gòu)材料性能，如混凝土強(qiáng)度、鋼材屈服強(qiáng)度等。

2.檢測(cè)裂縫、變形等損傷情況，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

3.示例數(shù)據(jù)：混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)值范圍為20–40MPa，鋼材屈服強(qiáng)度為300–420MPa。

（二）確定加固方案

1.根據(jù)承載力不足或耐久性缺陷，選擇合適的加固措施。

2.考慮加固成本，優(yōu)先采用經(jīng)濟(jì)高效的方案。

3.示例方案：對(duì)受彎梁采用碳纖維布加固，提高其正截面承載力約15–25%。

（三）計(jì)算與驗(yàn)算

1.計(jì)算加固后構(gòu)件的承載力，需滿足相關(guān)規(guī)范要求。

2.驗(yàn)算加固區(qū)域的應(yīng)力分布，確保材料利用率合理。

3.示例驗(yàn)算：加固前梁承載力不足，加固后滿足規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)1.25。

（四）施工組織設(shè)計(jì)

1.制定詳細(xì)的施工流程，明確各工序技術(shù)要求。

2.選用高性能材料，如結(jié)構(gòu)膠粘劑需符合ISO13670標(biāo)準(zhǔn)。

3.示例流程：基面處理→材料粘貼→固化養(yǎng)護(hù)→效果檢測(cè)。

四、注意事項(xiàng)

1.加固材料需經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢驗(yàn)，確保質(zhì)量合格。

2.施工過(guò)程中需避免對(duì)原結(jié)構(gòu)造成二次損傷。

3.加固后需進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，防止出現(xiàn)新的缺陷。

一、概述

結(jié)構(gòu)力學(xué)加固措施設(shè)計(jì)是指在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，通過(guò)增加構(gòu)件截面、粘貼補(bǔ)強(qiáng)材料、調(diào)整結(jié)構(gòu)體系等方法，提高結(jié)構(gòu)承載能力和耐久性的技術(shù)方案。加固設(shè)計(jì)需綜合考慮結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟(jì)性、施工可行性等因素，確保加固后的結(jié)構(gòu)滿足使用要求。

在進(jìn)行加固設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要明確加固的目標(biāo)，例如提高結(jié)構(gòu)的承載力以抵抗更大的荷載、改善結(jié)構(gòu)的變形性能以減小撓度、增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的耐久性以延長(zhǎng)使用壽命等。其次，需要全面評(píng)估現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的狀況，包括材料性能、損傷程度、荷載情況等，為加固方案的選擇提供依據(jù)。最后，加固措施的設(shè)計(jì)應(yīng)注重與原有結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作，避免因加固不當(dāng)導(dǎo)致新的問題。

二、加固措施分類

（一）增大截面加固

1.增大梁截面：通過(guò)現(xiàn)澆混凝土或預(yù)制構(gòu)件附加截面，提高梁的承載能力。

-適用場(chǎng)景：適用于荷載較大的梁，或因磨損、腐蝕等原因?qū)е陆孛鎻?qiáng)度不足的情況。

-設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

(1)截面增加方式：可采用在梁底部、頂部或兩側(cè)增加混凝土翼緣，或采用L形、T形等組合截面形式。

(2)材料選擇：新增混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)不低于原結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)，建議提高5–10MPa以增強(qiáng)結(jié)合效果。

(3)剪力驗(yàn)算：增大截面后，梁的剪力需求可能增加，需驗(yàn)算新增截面的抗剪能力，必要時(shí)設(shè)置剪力筋。

(4)施工步驟：

a.清理梁底面，剔除松動(dòng)混凝土，露出鋼筋。

b.綁扎附加鋼筋，確保與原鋼筋可靠連接。

c.模板安裝，注意新舊混凝土接縫處的密封，防止漏漿。

d.混凝土澆筑，振搗密實(shí)，避免出現(xiàn)蜂窩、麻面等缺陷。

e.養(yǎng)護(hù)期不少于7天，確?；炷吝_(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

2.增大柱截面：采用外包混凝土或鋼板套箍，增強(qiáng)柱的軸壓承載力和抗震性能。

-適用場(chǎng)景：適用于承受較大軸壓或剪力的柱，或因腐蝕導(dǎo)致截面削弱的情況。

-設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

(1)外包混凝土：適用于軸壓比不高的柱，需預(yù)留插筋與原柱連接，確保協(xié)同工作。

(2)鋼板套箍：適用于軸壓比高或抗震要求高的柱，鋼板厚度需根據(jù)軸壓和剪力計(jì)算確定。

(3)結(jié)合面處理：外包混凝土前，原柱表面需鑿毛，清除油污和浮漿，提高粘結(jié)強(qiáng)度。

(4)施工步驟：

a.清理柱表面，鑿毛并涂刷界面劑。

b.安裝鋼板套箍或綁扎附加鋼筋，確保連接緊密。

c.混凝土分層澆筑，每層厚度不宜超過(guò)30cm，振搗密實(shí)。

d.養(yǎng)護(hù)期不少于14天，確保混凝土與鋼板結(jié)合牢固。

3.施工要點(diǎn)：

(1)原有結(jié)構(gòu)表面需清理干凈，確保新舊混凝土結(jié)合牢固。

(2)控制新舊混凝土收縮差異，避免開裂?？赏ㄟ^(guò)添加減水劑、控制澆筑速度等方法減小收縮。

(3)考慮溫度影響，夏季施工需采取降溫措施，冬季需保溫，防止混凝土早期凍害。

(4)加固后的柱或梁，其截面尺寸增加可能影響周邊空間，需復(fù)核是否影響設(shè)備安裝或人員通行。

（二）粘貼補(bǔ)強(qiáng)加固

1.粘貼纖維復(fù)合材料：采用碳纖維布、玄武巖纖維等材料，提高受彎構(gòu)件的剛度。

-適用場(chǎng)景：適用于梁、板等受彎構(gòu)件的正截面或斜截面加固，或作為抗彎加固的首選方案。

-設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

(1)材料選擇：碳纖維布強(qiáng)度高、韌性好，適用于一般環(huán)境；玄武巖纖維耐高溫、耐腐蝕，適用于特殊環(huán)境。

(2)粘貼層數(shù)：根據(jù)承載力提升需求確定，通常每層厚度0.11–0.17mm。

(3)粘貼方向：正截面加固時(shí)沿受拉方向粘貼，斜截面加固時(shí)沿主拉應(yīng)力方向粘貼。

(4)施工步驟：

a.基面處理：清除灰塵、油污，使用打磨機(jī)將表面處理至粗糙度要求（通常龍骨間距不大于150mm）。

b.檢測(cè)基面：使用電筆檢測(cè)基面含水率，要求含水率小于6%。

c.配制膠粘劑：嚴(yán)格按照廠家說(shuō)明書比例混合膠粘劑，攪拌均勻后靜置3–5分鐘。

d.基面涂膠：使用滾筒將膠粘劑均勻涂抹在基面和纖維布上，厚度控制在0.1–0.15mm。

e.粘貼纖維布：將纖維布撫平，排除氣泡，確保與基面完全貼合。

f.擠壓固化：使用刮板沿纖維方向擠壓，排除氣泡，必要時(shí)使用壓輥壓實(shí)。

g.防護(hù)層施工：待膠粘劑完全固化后（通常需24小時(shí)），涂刷防護(hù)涂料，防止纖維布損傷。

2.粘貼鋼板：適用于梁、柱受拉區(qū)補(bǔ)強(qiáng)，需使用專用結(jié)構(gòu)膠粘劑。

-適用場(chǎng)景：適用于短期荷載增加或需要快速提高承載力的情況。

-設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

(1)鋼板尺寸：根據(jù)承載力計(jì)算確定，通常厚度2–10mm，寬度100–500mm。

(2)鋼板表面處理：鋼板需除銹至Sa2.5級(jí)，確保粘結(jié)面清潔。

(3)粘貼位置：優(yōu)先選擇受拉區(qū)，必要時(shí)可設(shè)置傳力銷或錨栓輔助傳力。

(4)施工步驟：

a.清理粘貼區(qū)域，打磨至粗糙度要求。

b.配制膠粘劑，涂抹在鋼板和基面上，厚度0.1–0.15mm。

c.將鋼板粘貼到位，使用千斤頂緩慢施壓，確保膠層均勻受壓。

d.固化期間禁止移動(dòng)鋼板，必要時(shí)使用夾具固定。

e.防護(hù)處理：鋼板表面涂刷防銹漆和面漆，提高耐久性。

3.施工要點(diǎn)：

(1)基面處理需平整，無(wú)油污和灰塵。

(2)粘貼前需檢驗(yàn)材料質(zhì)量，確保膠粘劑性能符合標(biāo)準(zhǔn)?？赏ㄟ^(guò)拉拔試驗(yàn)檢測(cè)粘結(jié)強(qiáng)度。

(3)粘貼過(guò)程中需避免陽(yáng)光直射或高溫環(huán)境，以免膠粘劑過(guò)早固化。

(4)粘貼后需進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，如超聲波檢測(cè)或敲擊法，確認(rèn)粘結(jié)質(zhì)量。

（三）調(diào)整結(jié)構(gòu)體系

1.增加支撐：在結(jié)構(gòu)薄弱部位增設(shè)支撐框架，提高整體穩(wěn)定性。

-適用場(chǎng)景：適用于層間變形過(guò)大或抗震性能不足的結(jié)構(gòu)。

-設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

(1)支撐形式：可采用鋼支撐或混凝土支撐，鋼支撐可提供較大剛度且自重較輕。

(2)支撐位置：優(yōu)先設(shè)置在梁柱節(jié)點(diǎn)附近或剪力墻邊緣，形成有效約束。

(3)連接方式：支撐與原結(jié)構(gòu)需可靠連接，可采用螺栓或焊接方式。

(4)施工步驟：

a.支撐位置放線，確定預(yù)埋件位置。

b.預(yù)埋件安裝，確保位置準(zhǔn)確、垂直度符合要求。

c.支撐安裝，使用千斤頂緩慢頂升，避免原結(jié)構(gòu)受沖擊。

d.連接固定，螺栓需擰緊，焊接需飽滿。

e.預(yù)壓調(diào)平：對(duì)鋼支撐進(jìn)行預(yù)壓，確保支撐均勻受力，并調(diào)整結(jié)構(gòu)水平度。

2.改變荷載傳遞路徑：通過(guò)增設(shè)梁柱節(jié)點(diǎn)或轉(zhuǎn)換層，優(yōu)化結(jié)構(gòu)受力分布。

-適用場(chǎng)景：適用于荷載集中或原結(jié)構(gòu)傳力路徑不合理的情況。

-設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

(1)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)：梁柱節(jié)點(diǎn)需加強(qiáng)配筋，確保承載力滿足要求。

(2)轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)：轉(zhuǎn)換層構(gòu)件需采用高強(qiáng)度材料，并設(shè)置足夠約束。

(3)施工難點(diǎn)：轉(zhuǎn)換層施工復(fù)雜，需制定專項(xiàng)方案，確保施工安全。

(4)施工步驟：

a.原結(jié)構(gòu)加固：對(duì)相關(guān)構(gòu)件進(jìn)行初步加固，確保施工期間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

b.模板安裝：按設(shè)計(jì)圖紙安裝模板，確保位置準(zhǔn)確、支撐牢固。

c.鋼筋綁扎：按設(shè)計(jì)要求綁扎鋼筋，并進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收。

d.混凝土澆筑：分層澆筑，振搗密實(shí)，并留置足夠養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

e.竣工驗(yàn)收：完成裝飾工程后，進(jìn)行荷載試驗(yàn)，確認(rèn)傳力路徑有效。

3.施工要點(diǎn)：

(1)新增構(gòu)件需與原結(jié)構(gòu)可靠連接，避免應(yīng)力集中。可通過(guò)設(shè)置過(guò)渡段或加大連接區(qū)域來(lái)實(shí)現(xiàn)。

(2)調(diào)整后需重新驗(yàn)算整體結(jié)構(gòu)抗震性能，必要時(shí)進(jìn)行模型試驗(yàn)驗(yàn)證。

(3)施工期間需臨時(shí)支撐，防止結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，臨時(shí)支撐需經(jīng)過(guò)計(jì)算，并設(shè)置安全防護(hù)措施。

(4)調(diào)整結(jié)構(gòu)體系后，需復(fù)核周邊環(huán)境，確保新增構(gòu)件不影響設(shè)備運(yùn)行或人員通行。

三、設(shè)計(jì)步驟

（一）結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀評(píng)估

1.調(diào)查原結(jié)構(gòu)材料性能，如混凝土強(qiáng)度、鋼材屈服強(qiáng)度等。

-方法：可采用回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度，超聲法檢測(cè)內(nèi)部缺陷，拉伸試驗(yàn)檢測(cè)鋼材性能。

-示例數(shù)據(jù)：混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)值范圍為20–40MPa，鋼材屈服強(qiáng)度為300–420MPa。

2.檢測(cè)裂縫、變形等損傷情況，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

-方法：可采用裂縫寬度計(jì)、全站儀等設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，并拍照記錄。

-示例數(shù)據(jù)：最大裂縫寬度為0.2mm，梁撓度為15mm（規(guī)范允許值25mm）。

3.荷載調(diào)查，包括恒載和活載。

-方法：查閱原始設(shè)計(jì)資料，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量設(shè)備重量，統(tǒng)計(jì)人員活動(dòng)情況。

-示例數(shù)據(jù)：恒載10kN/m2，活載3kN/m2（規(guī)范允許值5kN/m