加固试题及答案

加固试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.下列加固材料中，属于纤维增强复合材料（FRP）的是（）。A.建筑结构胶B.钢板C.碳纤维布D.细石混凝土2.采用增大截面法加固混凝土梁时，新增混凝土的强度等级不宜低于（）。A.C15B.C20C.C25D.C303.植筋加固中，植筋的最小锚固深度应满足《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2013）的要求，对于HRB400级钢筋，混凝土强度等级为C30时，受拉锚固深度不应小于（）倍钢筋直径。A.8dB.10dC.12dD.15d4.粘贴钢板加固混凝土构件时，钢板的厚度一般不宜大于（），否则易因胶层剪切应力过大导致剥离破坏。A.3mmB.5mmC.8mmD.10mm5.碳纤维布加固混凝土结构时，若需多层粘贴，层间的最小间隔时间应根据结构胶的（）确定。A.粘结强度B.固化时间C.弹性模量D.耐老化性能6.外包钢加固法中，干式外包钢与湿式外包钢的主要区别在于（）。A.钢材类型不同B.是否使用结构胶粘结C.加固后的承载力D.施工周期7.某混凝土柱因轴压比过大需加固，优先选用的加固方法是（）。A.粘贴碳纤维布B.增大截面C.外包钢D.植筋8.加固设计时，对原结构的验算应考虑（）。A.仅原结构的初始缺陷B.原结构的实际承载力和加固后的协同工作C.加固材料的强度D.施工误差9.混凝土表面处理是加固施工的关键步骤，采用粘钢或碳纤维加固时，混凝土表面应打磨至（）。A.露出骨料B.保留原抹灰层C.表面光滑D.涂刷界面剂即可10.下列关于加固后结构验算的说法，错误的是（）。A.应验算加固后的承载力B.需考虑加固材料的二次受力C.无需验算正常使用极限状态D.需校核原结构的变形11.采用预应力碳纤维板加固混凝土梁时，主要目的是（）。A.提高梁的抗裂性B.增加梁的自重C.简化施工D.降低成本12.某梁受剪承载力不足，采用U形箍碳纤维布加固时，碳纤维布的粘贴方向应（）。A.与梁轴线平行B.与梁轴线垂直C.45°斜向D.无方向要求13.植筋施工中，若钻孔后孔内存在粉尘，未清理直接注胶，最可能导致（）。A.钢筋锈蚀B.胶层粘结强度降低C.钢筋滑移D.混凝土开裂14.增大截面加固柱时，新增纵向钢筋与原柱钢筋的连接方式宜采用（）。A.焊接B.绑扎C.机械连接D.不连接15.加固工程中，结构胶的耐湿热老化性能需通过（）试验验证。A.拉伸剪切B.湿热老化C.抗压D.抗冲击二、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）1.碳纤维布的弹性模量越高，加固效果一定越好。（）2.增大截面加固时，新增混凝土与原混凝土的界面无需处理，直接浇筑即可。（）3.植筋的锚固深度越大，承载力越高，因此应尽可能增加锚固深度。（）4.粘贴钢板加固时，钢板的端部必须进行锚固处理，防止剥离破坏。（）5.加固设计时，原结构的混凝土强度可按实测值采用，无需考虑设计值。（）6.外包钢加固柱时，角钢应沿柱全高设置，上下端应与基础或梁可靠连接。（）7.碳纤维布加固受弯构件时，其极限拉应变可达到碳纤维布的极限拉应变。（）8.加固后结构的使用年限应与原结构剩余使用年限一致，不得延长。（）9.采用喷射混凝土增大截面加固时，喷射厚度不宜小于50mm，否则易脱落。（）10.结构胶的粘结强度越高，加固效果越好，因此应优先选择高粘结强度的胶种。（）三、简答题（每题8分，共40分）1.简述碳纤维布加固混凝土结构的主要优点及适用范围。2.增大截面法加固梁时，如何处理新旧混凝土的界面以保证协同工作？3.粘贴钢板加固与粘贴碳纤维布加固在受力特点上有何差异？4.植筋加固的施工流程包括哪些关键步骤？需注意哪些质量控制要点？5.加固设计中“强节点弱构件”原则的具体含义是什么？在加固工程中应如何体现？四、计算题（共20分）某钢筋混凝土简支梁，截面尺寸b×h=250mm×500mm，原梁混凝土强度等级C30（f_c=14.3N/mm²，f_t=1.43N/mm²），纵向受拉钢筋为3Φ20（HRB400，f_y=360N/mm²，A_s=942mm²），梁计算跨度l=6m。经检测，原梁跨中受弯承载力不足，需采用粘贴碳纤维布加固。已知碳纤维布的抗拉强度设计值f_cf=2300N/mm²，弹性模量E_cf=2.3×10^5N/mm²，碳纤维布厚度t_cf=0.167mm，加固后梁的受压区高度x≤0.35h_0（h_0=465mm）。（1）计算原梁的受弯承载力M_0（不考虑受压钢筋）；（2）若加固后需将受弯承载力提高至M=200kN·m，计算所需碳纤维布的宽度b_cf（假设碳纤维布粘贴于梁底，且达到极限拉应变时的应力为f_cf）。答案一、单项选择题1.C2.C3.D4.B5.B6.B7.C8.B9.A10.C11.A12.B13.B14.A15.B二、判断题1.×（碳纤维布的弹性模量需与原结构变形协调，过高可能导致提前拉断）2.×（需凿毛、清理并涂刷界面剂，保证粘结）3.×（锚固深度超过一定值后，承载力增长不明显，且可能导致混凝土劈裂）4.√（端部锚固可防止钢板剥离）5.×（应按实测值换算为设计值，考虑分项系数）6.√（保证传力连续性）7.×（受混凝土压碎控制，碳纤维布实际拉应变可能小于极限值）8.×（可根据需求延长，但需采取耐久性措施）9.√（厚度过小易因收缩脱落）10.×（需综合考虑粘结强度、弹性模量、耐久性等指标）三、简答题1.主要优点：（1）轻质高强，基本不增加结构自重；（2）耐腐蚀、耐老化；（3）施工便捷，可适应复杂形状；（4）不影响结构外观。适用范围：混凝土梁、板的受弯、受剪加固；柱的抗震加固（约束混凝土）；砌体结构的补强等。2.处理措施：（1）凿除原混凝土表面的疏松层、油污，露出新鲜骨料；（2）用钢丝刷清除浮尘，高压水枪冲洗并干燥；（3）涂刷界面剂（如混凝土界面剂或结构胶）；（4）若采用喷射混凝土，可在原表面植入短钢筋或剪力键，增强抗剪粘结；（5）新增混凝土应分层浇筑，避免收缩裂缝。3.受力差异：（1）钢板刚度大，加固后对结构刚度提升明显；碳纤维布刚度较小，对刚度提升有限；（2）钢板需考虑锈蚀问题，碳纤维布耐腐蚀性好；（3）钢板受剪时通过胶层传递剪力，易发生剥离；碳纤维布受剪时通过纤维抗拉承担剪力，剥离风险较低；（4）钢板可施加预应力，碳纤维布也可预应力但施工更复杂。4.施工流程：定位→钻孔→清孔→注胶→植筋→养护。质量控制要点：（1）钻孔深度、孔径符合设计（孔径一般为d+4~8mm）；（2）清孔需彻底（用空压机吹净或毛刷清理3次以上）；（3）注胶量需饱满（孔深2/3），避免气泡；（4）植筋后24小时内不得扰动，养护温度符合胶种要求；（5）现场拉拔试验检测锚固承载力（抽检率≥1%，且≥3根）。5.含义：加固后结构的节点承载力应高于相连构件的承载力，避免节点先于构件破坏。体现方式：（1）加固构件时，同步验算节点的受剪、承压承载力；（2）节点区可采用局部加大截面、增设箍筋、粘贴钢板等方式加强；（3）新增加固材料（如碳纤维、钢板）应延伸至节点区并可靠锚固；（4）对于框架结构，重点加强梁柱节点核心区，确保“强柱弱梁、强节点弱构件”。四、计算题（1）原梁受弯承载力计算：根据《混凝土结构设计规范》，单筋矩形截面受弯承载力公式：M_0=α_1f_cbx(h_0x/2)由平衡条件：α_1f_cbx=f_yA_sα_1=1.0（C30混凝土），b=250mm，f_c=14.3N/mm²，f_y=360N/mm²，A_s=942mm²x=(f_yA_s)/(α_1f_cb)=(360×942)/(1.0×14.3×250)≈95.4mmx/h_0=95.4/465≈0.205＜0.35（满足要求）M_0=1.0×14.3×250×95.4×(46595.4/2)=14.3×250×95.4×417.3≈14.3×250×95.4×417.3计算得：M_0≈14.3×250=3575；3575×95.4≈341,055；341,055×417.3≈142,400,000N·mm≈142.4kN·m（2）加固后所需碳纤维布宽度计算：加固后受弯承载力M=200kN·m=200×10^6N·mm新增碳纤维布提供的弯矩增量ΔM=MM_0=200142.4=57.6kN·m碳纤维布的拉力N_cf=f_cf×b_cf×t_cf碳纤维布合力作用点至受拉边缘距离为a_cf≈t_cf（可忽略），故对中和轴的力臂为h_0x/2ΔM=N_cf×(h_0x/2)假设加固后x仍为95.4mm（原梁受压区高度，简化计算），则力臂=46595.4/2=417.3mmN_cf