第一章(建筑结构检测鉴定与加固).ppt

建筑结构的检测、鉴定和加固，陈教授，2011年9月，建筑结构，批准，萨拉曼德林，教学提示：本章首先介绍了建筑结构功能退化的主要原因和检测、鉴定和加固建筑结构的意义。然后简要介绍了建筑结构检测、鉴定和加固的发展和应用。最后介绍了学习过程中的主要内容、特点和应注意的问题。学习要求：通过本章的学习，学生应掌握建筑结构检测、鉴定和加固的一般概念和特点，了解国内外建筑结构检测、鉴定和加固在土木工程中的发展和应用，了解本课程的主要内容、要求和学习方法。本课程的学习方法和要求，本课程的主要内容，第1章绪论第2章建筑结构的破坏机理和危害第3章建筑结构检测第4章建筑可靠性鉴定第5章建筑结构加固第6章建筑抗震鉴定与加固第1章绪论。1.1建筑结构功能退化的主要原因1.2建筑结构检测、鉴定和加固的必要性和意义1.3中国建筑结构检测和加固发展概述1.3.1中国建筑结构检测技术的研究和发展1.3.2中国建筑结构可靠性鉴定的研究和发展1.3.3中国建筑结构加固技术的研究和发展1.4本课程的主要内容和学习方法本章总结了考试问题。根据建筑结构可靠度设计统一标准 (GB50068-2001)的规定，在规定的设计使用寿命内，结构应满足以下功能要求：1)能承受正常施工和正常使用过程中可能出现的各种功能；2)正常使用时工作性能良好；3)在正常维护条件下具有足够的耐久性；4)在意外事件(如地震、爆炸、撞击等)发生时和发生后，结构仍能保持必要的整体稳定性。)在设计中指定的发生。上述四点统称为结构的预定功能。当结构的功能退化，不能满足预定的功能要求时，可能会引起工程事故。功能降级较少可能会影响建筑物的使用性能和耐久性。严重的情况会导致结构构件被破坏甚至倒塌，造成人员伤亡和财产损失。1.1建筑结构功能退化的主要原因如下：1 .错误的设计；2.施工质量差；3.使用不当；4.长期在恶劣环境中使用会降低材料的性能；5.结构功能的退化是客观的。只要能够科学地分析原因，通过科学的检测、鉴定和加固，可以减缓结构的劣化速度，延长建筑物的使用寿命。随着中国经济的快速发展，一方面，新的建筑不断被建造以满足社会发展的需要，另一方面，早期建造的建筑由于其低标准已经不能满足社会发展的需要，因此它们需要被修复、加固和现代化。另一方面，随着人们生活水平的进一步提高，人们对建筑功能的要求也越来越高。现有建筑的规模和功能不能满足新的使用要求。此外，由现有建筑物的低标准、建筑物的老化和长期使用后结构功能的逐渐弱化所引起的结构安全问题已经开始引起人们的关注。考虑到拆除和建造的高成本以及对正常生活秩序和环境的严重影响，人们逐渐将注意力转向正在使用的房屋的维护、加固和现代化。建筑结构的检测、识别和加固是当代建筑结构领域最热门的技术之一。它包括三个方面的知识和技能：结构检测、结构识别和结构加固。虽然这三个方面可以相互独立，但在大多数c建筑结构的检测、识别和加固所涉及的知识和技术相对复杂和广泛。它不仅包括结构损伤的检测和既有建筑结构的鉴定，还包括加固理论和加固技术等相关内容，还涉及加固、改造和拆除的经济对比分析。研究结构在服役期间的动态可靠性及其维护和更新是一门综合性学科。近十年来，结构鉴定与加固在我国发展迅速。作为一门新兴的科学技术，它正在逐步形成，并已成为土木工程技术人员知识更新的重要组成部分。为了适应经济快速发展的环境，满足大量社会检验、鉴定和加固专业人才的需求，许多高校都开设了相关课程。1.3中国建筑结构检测、鉴定和加固发展概述1.3.1中国建筑结构检测技术的研究与发展建筑结构的科学检测是保证工程质量、人民生命安全和国家财产安全的重要手段。科学合理的测试方法是保证结构测试结论可靠性的重要措施。自20世纪70年代以来，我国建筑结构检测技术发展迅速。新中国面前的危房检测已经发展成为各种类型的现代建筑工程检测，新的检测方法和手段不断涌现。在混凝土结构检测方面，建国初期没有有效的检测技术。20世纪70年代中期，原国家建设委员会对混凝土无损检测技术进行了科学技术研究。经过近10年的不断努力，到20世纪80年代中期，中国第一个混凝土试验规范回弹法评定混凝土抗压强度技术规程 (JGJ 23-85)公布了。它给我国混凝土结构的检测带来了规范的指导。此后，具体的检测方法不断出现并逐渐成熟。回弹法、超声波法、超声波-回弹综合法、钻芯法和局部损伤法等无损检测方法在现代工程中得到了广泛应用。在砌体结构的检测方面，20世纪70年代末，我国砌体结构抗震鉴定和加固主要以砂浆强度作为评价指标。80年代中后期，以砌体强度、砌筑砂浆强度或砌块强度等级为检测对象。1994年，规范中纳入了回弹法、电荷法、圆筒压入法、射钉法和剪切法等5种砂浆强度检测方法，以及推剪法、单剪法、轴向压入法、平顶法和拔出法等5种砌体强度检测方法。目前，砌体结构的检测主要采用轴压法、砂浆剪切法、回弹法和射钉法。根据钢结构材料均匀、强度、塑性和韧性好，但钢结构易腐蚀、耐火性差、缺陷敏感性强的特点，钢结构检测主要针对材料和连接缺陷、腐蚀程度和涂层厚度的检测。常用的方法包括：超声波无损检测、渗透检测、射线检测、涡流检测、磁粉检测、钢材腐蚀检测和涂层厚度检测。1.3.1我国建筑结构检测技术的研发。1.在混凝土结构检测方面，建国初期缺乏有效的检测技术。20世纪70年代中期，原国家建设委员会对混凝土无损检测技术进行了科学技术研究。经过近10年的不断努力，到20世纪80年代中期，中国第一个混凝土试验规范回弹法评定混凝土抗压强度技术规程 (JGJ 23-85)公布了。它给我国混凝土结构的检测带来了规范的指导。此后，具体的检测方法不断出现并逐渐成熟。无损检测方法如回弹法、超声波法、超声波-回弹综合法、钻芯法2.在砌体结构检测方面，20世纪70年代末，我国主要将砌筑砂浆强度作为砌体结构抗震鉴定和加固的评价指标。80年代中后期，以砌体强度、砌筑砂浆强度或砌块强度等级为检测对象。1994年，规范中纳入了回弹法、电荷法、圆筒压入法、射钉法和剪切法等5种砂浆强度检测方法，以及推剪法、单剪法、轴向压入法、平顶法和拔出法等5种砌体强度检测方法。目前，砌体结构的检测主要采用轴压法、砂浆剪切法、回弹法和射钉法。在我国建筑结构可靠性鉴定的研究和发展中，由于材料、设计、施工和使用不当，建筑施工和使用过程中经常发生质量事故。或由于材料老化、环境因素、意外影响(如地震、火灾、爆炸等)。)使结构受损。为了正确分析结构现状并给出科学的鉴定结论，可靠性鉴定是建筑物维修和改造中首先要解决的问题。我国自1984年颁布实施建筑结构设计统一标准以来，以可靠性指标来衡量结构的可靠性，已有建筑可靠性鉴定的理论研究和应用取得了重大进展。最突出的表现是工业建筑可靠性鉴定标准的编制，它以可靠性指标作为结构构件承载力评定等级的评分标准，起到了与统一标准相协调的作用。近年来，随着建筑结构可靠性评估相关理论方法的不断深入研究，出现了许多新的测试仪器和设备，大量新的测试技术和方法得到推广和应用，我国建筑结构可靠性评估体系不断完善。诸如工业构筑物抗震鉴定标准 (GBJ117-88)、工业厂房可靠性鉴定标准 (GBJ144-90)、建筑抗震鉴定标准 (GB50023-95)、民用建筑可靠性鉴定标准 (GB50292-1999)、危险房屋鉴定标准 (JGJ125-99)等重要标准相继出台。国内外研究人员对我国建筑结构加固技术的研究和发展以及如何加固既有建筑以提高结构的使用性能进行了广泛的研究，并提出了许多实用的方法，如增加截面法、体外预应力法和改变结构传力方式等。用于加固地基、桩基托换、地基处理、增加地基面积等。这些方法在国内外得到了广泛的应用，并获得了许多成熟的经验。随着环氧树脂胶粘剂的出现(大约在1960年)，一种新的加固方法外贴钢板加固法应运而生。这种加固方法使用环氧树脂粘合剂将高强度材料如钢板牢固地粘附到加固构件的表面，从而可以与加固构件一起工作，以达到加固和加固的目的。自20世纪60年代以来，建筑结构胶逐渐在结构加固领域发挥了重要作用。1965年，福州大学研制出一种环氧结构胶，用于修复水库溢洪道混凝土墩裂缝和20m跨屋架、9m跨渡槽工字梁裂缝。鞍山建筑公司还开发了一种用于加固梁柱的CJ-1结构胶。1971年，在美国圣费尔南多地震灾后重建和修复期间，结构粘合剂被广泛使用。例如，在一栋10层的医院建筑和一栋137米的城市建筑中，超过7吨的结构胶被用来修补超过3万米的结构裂缝。20世纪末，一种类似钢筋的外粘纤维复合加固方法逐渐引起了工程技术人员的关注，并得到了广泛的研究和应用。例如，瑞士国家实验室首先采用了外部粘合纤维复合增强技术。体外纤维复合加固具有工期短、对原结构影响小的优点。然而，在增强外粘合纤维复合材料时，外粘合纤维的粘合性能结构检验应强调实用环节，掌握常用仪器设备的使用方法，学会整理检验数据和计算结果。结构鉴定应着重理解鉴定标准的主要规定，包括评级方法、评级依据和标准等。结构加固涉及的理论和计算较为复杂，在加固技术研究中应注意以下问题：1)明确加固结构需要抵抗的各种荷载和功能，结合相关规范掌握荷载和其他功能的取值和组合方法，为正确的结构分析打下良好的基础；2)正确选择结构计算模型。计算模型的选择应考虑主要因素，忽略次要因素，使计算结果能正确反映结构的主要力学特性，计算方法应简单易掌握。3)应采用简单可行的结构分析方法。分析应简单、省时、省力，分析结果应准确可靠。4)结合相关规范，掌握钢筋设计的基本方法。5)应注意加强结构的结构学习。合理的结构措施是确保结构安全的必要条件。本章的总结和一些值得思考的问题将导致建筑结构的功能