混凝土加固结构受力特征
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混凝土受力分析的基本原理一、引言混凝土是广泛应用于建筑、水利、交通等领域的一种重要材料,其受力分析是建筑结构设计的关键。
本文将介绍混凝土受力分析的基本原理,包括混凝土材料的力学性质、混凝土的受力分析方法、混凝土的破坏机制以及混凝土的加固与处理方法等方面。
二、混凝土材料的力学性质混凝土是一种由水泥、砂、石子等材料混合而成的复合材料,具有很好的抗压性能和较差的抗拉性能。
混凝土的力学性质与其组成材料、配合比、养护条件等因素有关。
1. 材料性质混凝土中的主要材料包括水泥、砂、石子和水。
水泥是混凝土的胶凝材料,砂和石子是混凝土的骨料,水则是混凝土的调节剂。
水泥的品种、砂石比例、骨料的强度和大小等因素都会影响混凝土的力学性质。
2. 配合比混凝土的配合比是指混凝土中各组成部分的比例,包括水泥、砂、石子和水的用量。
不同的配合比会影响混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗冻性等性能。
3. 养护条件混凝土在养护过程中会发生水化反应,从而形成坚硬的硬化体。
养护条件的好坏会影响混凝土的力学性质。
一般而言,养护时间越长、温度越高、湿度越大,混凝土的强度越高。
三、混凝土的受力分析方法混凝土的受力分析方法主要包括弹性力学分析和破坏力学分析两种方法。
1. 弹性力学分析弹性力学分析是指在小应变条件下,根据胡克定律来分析混凝土的力学性质。
通过对混凝土的受力分析,可以得出混凝土的弹性模量、泊松比、受力应力等参数。
2. 破坏力学分析破坏力学分析是指在混凝土达到极限承载能力时,进行受力分析。
通过对混凝土的破坏机理的研究,可以得到混凝土的破坏模式、破坏强度等参数。
四、混凝土的破坏机制混凝土的破坏机制主要包括拉伸破坏、压缩破坏、弯曲破坏、剪切破坏等几种形式。
1. 拉伸破坏混凝土的抗拉强度较低,一般在混凝土中产生的拉应力较大时,会导致混凝土的拉伸破坏。
拉伸破坏一般发生在混凝土中的钢筋上,因为钢筋的抗拉强度较高。
2. 压缩破坏混凝土的抗压强度较高,一般在混凝土中产生的压应力较大时,会导致混凝土的压缩破坏。
摘要:通过概述混凝⼟结构加固技术现状,介绍了混凝⼟结构加固的众多⽅法,分析了各种⽅法的特点和适⽤范围;并对混凝⼟结构加固技术⽬前需要完善的地⽅以及发展⽅向提出⼏点建议。
关键词:混凝⼟结构加固;⽅法;现状 混凝⼟结构⼀般在使⽤30~50年以后会产⽣明显的劣化与损伤。
已有建筑物的鉴定,改造加固已经成为经济发达国家的建设重点之⼀,由此也产⽣并推动了加固技术的不断发展。
在我国,在经过⼏⼗年⼤规模的基本建设后,已有建筑物的维修、改造和加固必将占据其应有的重要地位。
因此,将其视为⼀个体系加以研究和探讨。
已经成为我国对现有建筑物实施管理的⼀项完整对策。
就混凝⼟加固⼯程实践经验⽽论,⽇本在混凝⼟结构裂缝修补技术⽅⾯,较为系统全⾯,编制了《混凝⼟裂缝调查及补强加固技术规程》;原苏联在⼯业⼚房加固设计构造⽅⾯,积累了较为丰富的经验,出版有结构加固构造图集;英国,德国在混凝⼟结构缺陷修补,防⽔及防腐处理技术⽅⾯,也取得不少成功经验。
我国近⼗⼏年来,进⾏了⼤量⼯程实践,编有《混凝⼟结构加固技术规范》(CECS25:90)。
1 结构加固概述 1.1 加固原因加固学是随同房屋结构学发展⽽发展起来的。
从加固的范围看主要原因有:(1)尚未建成但由于施⼯质量问题;(2)结构封顶尚未使⽤就要改造⽽引起的加固;(3)结构⽼化后进⾏改造加固;(4)因灾害引起的加固。
1.2 加固⼯作程序可靠性鉴定-加固⽅案选择-加固设计-施⼯组织设计-施⼯-验收。
2传统加固⽅法 即加⼤截⾯法,是在现有混凝⼟构件外加钢筋混凝⼟,增⼤原混凝⼟构件截⾯⾯积,达到提⾼结构承载⼒的⽬的,加⼤截⾯法的优点是容易施⼯,适⽤⾯⼴,可⼴泛⽤于⼀般梁、板、柱、墙等混凝⼟结构的加固。
缺点是现场湿作业⼯作量⼤,养护期较长,对⽣产和⽣活有⼀定影响;对结构外观及房屋净空也有⼀定影响,且嵌⼊的钢筋锈蚀和混凝⼟劣化的危险性很⼤。
加在截⾯法的加固效果与原结构在加固时的应⼒⽔平,结合⾯构造处理,施⼯⼯艺,材料性能以及加固时是否卸载等因素直接相关。
《混凝土结构加固设计规范》GB50367概述.doc1:概述:本文档是《混凝土结构加固设计规范》(GB50367)的简要概述,旨在为混凝土结构加固设计提供指导和参考。
本规范适用于各类混凝土结构的加固设计和施工,包括建筑、桥梁、水工、隧道和其他工程结构。
1.引言1.1 目的1.2 适用范围1.3 规范层次和保留规定2.术语和定义2.1 术语2.2 定义3.设计基本原则3.1 加固目标3.2 加固方法选择原则3.3 加固设计的基本要求3.4 加固设计的承载力验算方法4.材料和施工4.1 加固材料的选择和性能要求4.2 加固施工的要求和控制4.3 确定加固后构件受力形式和承载力的试验方法及评定5.加固设计的要求5.1 加固设计基本要求5.2 加固设计的构思和评价5.3 加固构件的受力性能和参数要求6.施工控制和质量验收6.1 加固施工控制6.2 加固施工质量验收7.附则7.1 加固工程设计文件的编制要求7.2 加固设计的使用寿命7.3 加固施工质量保证和监督检查附件:1. GB50367技术参数2. 加固设计示例法律名词及注释:1. 混凝土结构:指以混凝土为基础材料构建的各类工程结构体系。
2. 加固:指对已有的混凝土结构进行改造和增强,以提高其承载能力和稳定性的工程行为。
3. 加固设计:指根据已有的混凝土结构的受力性能和现状,进行加固方案设计和验算的过程。
2:概述:本文档是《混凝土结构加固设计规范》(GB50367)的详细概述,旨在为混凝土结构加固设计提供全面的指导和参考。
本规范适用于各类混凝土结构的加固设计和施工,包括建筑、桥梁、水工、隧道和其他工程结构。
1.引言1.1 目的1.2 适用范围1.3 规范层次2.术语和定义2.1 术语2.2 定义3.设计原则3.1 加固目标3.2 加固方法选择原则3.3 加固设计的基本要求3.4 加固构件受力形式和承载力的试验方法及评定4.材料和施工4.1 加固材料的选择和性能要求4.2 加固施工的要求和控制5.加固设计及验算5.1 加固设计基本要求5.2 加固设计的构思和评价5.3 加固设计的承载力验算方法6.施工控制和质量验收6.1 加固施工控制6.2 加固施工质量验收7.附则7.1 加固工程设计文件的编制要求7.2 加固设计的使用寿命7.3 加固施工质量保证和监督检查附件:1. GB50367技术参数2. 加固设计示例法律名词及注释:1. 混凝土结构:指以混凝土为主要构建材料所建立的各类工程结构体系。
《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)中华人民共和国国家标准混凝土结构加固设计规范Degin code for strengthening concrete structureGB 50367--2006批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:2006年11月1日中华人民共和国建设部公告第440号建设部关于发布行业标准《混凝土结构加固设计规范》的公告现批准《混凝土结构加固设计规范》为国家标准,编号为GB50367-2006,自2006年11月1日起实施。
其中,第3.1.8、4.4.1、4.4.2、4.4.3、4.4.6、4.5.2、4.5.3、4.5.5、4.5.6、4.5.7、4.5.8、4.5.9、4.7.4、9.1.6、12.2.4、12.2.6、13.1.4、13.2.3条为强制性条文,必须严格执行。
本规范由建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。
中华人民共和国建设部二○○六年六月十九日前言本规范是根据建设部建标[1999]308号文的要求,由四川省建筑科学研究院会同有关的高等院校及科研、设计、企业等单位共同修订而成。
在修订过程中,规范修订组开展了多项专题研究,进行了大量的调查分析和验证性试验,总结了近年来我国棍凝土结构加固设计的实践经验;与国外先进的标准规范进行了比较和借鉴;与相关的标准规范进行了协调。
在此基础上以多种方式广泛征求了有关单位和社会公众的意见,并进行了试设计和试点工程的试用,对重点章节进行了反复修改,最后经审查定稿。
本规范主要规定的内容有:混凝土结构加固设计的基本规定、本规范以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。
为充实提高规范的质量,请各使用单位在施行本规范过程中,结合工程实践,认真总结经验,并将意见和建议寄交成都市一环路北三段55号(四川省建筑科学研究院内)建设部建筑物鉴定与加固规范管理委员会(邮编,610081,http://)。
本规范主编单位:四川省建筑科学研究院参加单位;同济大学,西南交通大学、福州大学、湖南大学、重庆大学、重庆市建筑科学研究院、辽宁省建设科学研究院、中国科学院大连化学物理研究所、中国建筑西南设计院、上海市工程建设标准化办公室、上海加固行建筑技术工程有限公司、北京东洋机械建筑工程有限公司、喜利得(中国)有限公司、慧鱼(太仓)建筑锚栓有限公司、厦门中连结构胶有限公司、亨斯迈先进化工材料(广东)有限公司、北京风行技术有限贲任公司、上海库力浦实业有限公司、湖南固特邦土木技术发展有限公司、大连凯华新技术工程有限公司、台湾安固工程股份有限公司、武汉长江加固技术有限公司本规范主要起草人:梁坦王永维陆竹卿梁爽吴善能黄棠林文修卓尚木古天纯贺曼罗倪士珠张书禹莫群速侯发亮卜良桃屈文俊陈大川王立民李力平王稚吴进陈友明张成英线运恒张剑单远铭张首文唐超伦张欣温斌1 总则1.0.1制定本规范。
混凝土结构加固设计计算算例混凝土结构加固设计计算算例一、引言混凝土结构加固设计计算算例是结构工程领域中的重要内容。
在实际工程中,由于结构的老化、使用环境的变化以及设计标准的更新,混凝土结构可能会存在安全隐患,因此需要进行加固设计。
本篇文章将从混凝土结构加固的基本原理、设计计算的方法以及实例分析等方面进行深入探讨。
二、混凝土结构加固的基本原理1. 加固设计的目的混凝土结构加固设计的主要目的是为了提高结构的承载能力和抗震性能,延长结构的使用寿命,保证结构的安全可靠性。
2. 加固设计的原则(1)充分了解原有结构的受力特点,遵循“原则上不拆除、局部加固、全面提高”的原则。
(2)采用合理的加固材料和加固方式,保证加固效果。
(3)加固设计应考虑整体的建筑安全性和经济性,不仅要保证结构的安全性,还要降低加固成本。
三、混凝土结构加固设计计算方法1. 结构受力分析结构受力分析是混凝土结构加固设计的第一步,需要通过静力分析、有限元分析等手段,获取原有结构的受力特点,包括受力等级、关键部位等信息。
2. 加固方案确定根据原有结构的受力分析结果,确定加固方案,包括加固材料的选择、加固构件的位置和方式等。
3. 加固设计计算根据加固方案,进行加固设计计算,主要包括承载力计算、受力构件的截面尺寸确定、连接件的计算等。
4. 验算对加固后的结构进行验算,检验加固设计的有效性和合理性。
四、混凝土结构加固设计计算算例分析以某混凝土结构加固设计为例,原有结构的柱截面尺寸为400mm×400mm,现需要对某一层的结构进行加固设计,要求提高该层结构承载能力。
在经过受力分析后得出,需要在原有柱截面的周边加固翼缘,加固材料选择碳纤维布。
1. 加固设计计算(1)根据碳纤维布的材料参数和加固方式,计算加固后的柱截面受力情况。
(2)确定加固布的层数和覆盖范围,保证加固设计的有效性。
2. 加固方案验算对加固后的柱截面进行验算,验证加固设计的合理性和有效性。
钢筋混凝土结构加固设计的方法与实践案例分析目录1. 内容概括 (2)1.1 钢筋混凝土结构加固的重要性 (2)1.2 加固设计的目的和内容 (3)1.3 文档结构概览 (5)2. 加固设计理论基础 (6)2.1 材料特性与加固方法评价 (7)2.2 结构损伤诊断与评估 (8)2.3 加固设计的数学模型与计算方法 (10)3. 常见加固设计方法 (11)3.1 增加外部支承 (13)3.1.1 加设框架或剪刀墙 (14)3.1.2 底卸荷等方法 (15)3.2 增强构件强度 (16)3.2.1 加固混凝土或增大截面 (17)3.2.2 植筋或粘钢加固技术 (19)3.2.3 碳纤维增强材料的应用 (20)3.3 提升梁板结构和抗震性能 (22)3.3.1 增配抗震钢筋 (24)3.3.2 增设抗震支撑 (25)3.3.3 加固节点和连接部位 (27)4. 加固设计与施工技术 (29)4.1 设计与施工结合的技术要点 (30)4.2 加固材料与工艺设备的选择 (31)4.3 加固现场施工的质量控制 (33)5. 钢筋混凝土结构加固案例分析 (34)5.1 实际加固项目概述 (35)5.2 加固设计过程与关键参数构成 (37)5.3 施工细节与质量检验 (38)5.4 加固前后的性能对比与总结 (40)5.5 加固效果与长期监测研究 (41)6. 加固设计的现代化趋势与技术创新 (43)6.1 智能化无损检测技术 (45)6.2 物联网在结构健康监测中的应用 (46)6.3 预应力与高性能混凝土的研究进展 (47)1. 内容概括本文档旨在探讨钢筋混凝土结构加固设计的方法与实践案例分析。
首先,概述钢筋混凝土结构加固的必要性和重要性,包括常见的加固需求原因以及加固对结构寿命和安全性能的提升作用。
阐述现阶段常用的钢筋混凝土结构加固设计方法,涵盖内加固、外加固、地基加固等多种形式,并对每种方法的特点、适用范围以及设计要点进行详细介绍。
土木工程中混凝土建筑加固分析混凝土建筑是现代建筑中常见的一种结构形式,它具有较好的抗压、抗拉、抗弯等力学性能。
但是在长期使用和自然风化的作用下,混凝土建筑也会出现裂缝、变形、甚至倒塌的情况。
在土木工程中,对混凝土建筑进行加固与维修是一项重要的工作。
如何进行混凝土建筑的加固分析?这是土木工程师们长期以来学习和探索的课题。
本文将介绍混凝土建筑加固分析的基本原理和方法,为土木工程师们的工作提供一些参考和借鉴。
一、混凝土建筑加固的原因混凝土建筑在长期使用中,可能由于各种原因导致结构出现裂缝、变形等问题,这些问题可能会影响建筑的稳定性和安全性。
因此进行混凝土建筑加固是为了保证建筑结构的稳定性和安全性。
常见的导致混凝土建筑结构问题的原因包括:1. 设计不合理:在建筑设计阶段,可能存在结构设计不合理或者计算出现错误,导致建筑结构不稳定。
2. 施工质量问题:在施工过程中,可能存在材料质量不符合标准、施工操作不规范等问题,导致建筑结构存在隐患。
3. 自然因素:如地震、风雨等自然因素,可能会对建筑结构造成破坏。
4. 使用年限:随着使用年限的增加,混凝土建筑结构可能会出现老化,从而导致裂缝、变形等问题。
以上这些原因可能会导致混凝土建筑结构的不稳定性和安全性,因此需要进行加固分析和处理。
下面将介绍混凝土建筑加固分析的基本原理和方法。
1. 结构力学原理在进行混凝土建筑加固分析时,首先需要了解结构力学原理。
混凝土建筑结构通常包括梁、柱、墙等构件,这些构件在受力作用下会产生弯曲、剪切、挤压等力学效应。
因此在进行加固分析时,需要对结构的受力情况进行充分的了解,以便确定加固方案。
2. 材料力学特性3. 加固材料选择在进行混凝土建筑加固分析时,需要根据具体情况选择合适的加固材料。
常见的加固材料包括碳纤维布、钢板、钢筋混凝土等,在进行选择时需要考虑材料的力学性能、加固效果、施工难易度等因素。
1. 实地勘察在进行混凝土建筑加固分析时,首先需要对建筑结构进行实地勘察。
混凝土结构加固原理及方法混凝土结构加固是指通过各种方式,对已经存在的混凝土结构进行加固处理,以提高其承载能力、抗震能力、耐久性等性能指标,从而满足使用要求。
混凝土结构加固的方法和原理包括以下几个方面。
一、加固原理混凝土结构加固的原理是通过改善结构的受力性能,提高其承载能力和抗震能力,以达到增强结构的目的。
常见的加固原理包括以下几种:1.增强截面的受力能力混凝土结构加固的一种常见方法是增强截面的受力能力,即通过在结构中加入钢筋或钢板等材料,来提高其承载能力和抗震能力。
这种方法可以通过增大截面尺寸、加厚混凝土或者在原结构表面贴加钢板等方式实现。
2.改善结构的受力分布混凝土结构加固的另一种方法是通过改善结构的受力分布,来提高其承载能力和抗震能力。
这种方法可以通过加固结构的节点、改变结构的支座方式等方式实现。
在加固节点时,可以通过在节点处加厚混凝土、加固梁柱交界处等方式来实现;在改变支座方式时,可以通过增加支座面积、改变支座位置等方式来实现。
3.提高结构的耐久性混凝土结构加固的另一个目的是提高其耐久性,即延长结构的使用寿命。
常见的方法包括加固混凝土表面、防水处理、防腐蚀等方式。
加固混凝土表面可以通过表面加固层、表面涂层等方式来实现;防水处理可以通过表面防水涂层、加固水平面等方式来实现;防腐蚀可以通过选用耐腐蚀材料、加固腐蚀部位等方式来实现。
二、加固方法混凝土结构加固的方法包括以下几种:1.加固钢筋加固钢筋是一种常见的加固方法,可以通过在原结构中加入钢筋或者在原结构表面贴加钢板等方式来实现。
这种方法可以提高结构的承载能力和抗震能力,同时也可以提高结构的耐久性。
2.加固梁柱节点梁柱节点是混凝土结构中最容易出现破坏的部位之一,因此加固梁柱节点可以有效提高结构的抗震能力。
常见的方法包括在节点处加厚混凝土、加固梁柱交界处等方式。
3.加固梁板连接处梁板连接处也是混凝土结构中容易出现破坏的部位之一,因此加固梁板连接处可以有效提高结构的承载能力和抗震能力。
混凝土加固结构受力特征
加固结构属于二次受力结构,加固前原结构已经载荷受力(第一次受力) ,新加部分在加固后并不立即分担荷载,尤其是这种续建工程加固,而是在新增荷载下才开始受力(即第二次受力) ,这样整个加固结构在其后的第二次载荷受力过程中,新加部分的应力、应变始终滞后于原结构的累计应力、应变。
在原结构达到极限状态时,新加部分的应力、应变可能还很低,破坏时,新加部分可能达不到自身的极限状态。
加固结构属于二次组合结构,新旧两部分存在整体工作共同受力问题。
加团结构受力时,尤其是当结构临近破坏时,结合面会出现拉、压、弯、剪等复杂应力,特别是受弯或者偏压构件的剪应力,有时可能相当大。
加固施工的关键
鉴于加固结构的受力机理,加固施工的关键,主要取决于新旧混凝土
结合面的处理和加固施工作法的选择。
本工程根据现场实际情况,采用加大截面加固法进行加固。
其施工关键为:首先要保证新旧混凝土的整体工作共同受力,避免出现“两层皮”,处理好新旧混凝土的结合问题。
本工程混凝土构件结合面的处理作法为:清理表面浮浆,将构件表面凿成200 mm×200 mm、6 mm深的沟槽,在混凝土浇注之前4~7 d 内涂刷界面剂,并在混凝土浇注之前充分保证构件表面浇水润湿(浇注
混凝土前每隔8 h 浇水不少于6 次) 。
其次要满足设计构造要求:混凝土围套加固柱通过纵向受力筋竖向植筋锚固,并设置封闭箍筋以及
锚栓进行连接,与原构件形成整体,如图1 所示;双面加固混凝土梁的纵向受力钢筋植筋锚固于两端,并通过锚栓与原构件连接。
对于增设的混凝土剪力墙通过四周植筋锚固与原构件连接为一体,而单面加固的剪力墙,通过锚栓和四周植筋锚固与原构件连接。
施工质量重点检查项目
a) 植筋锚固方面:钻孔深度、孔径以及孔洞清理情况;浆锚工艺控制;植筋之后1 d 以内注意成品保护,禁止扰动;植筋4 d 后进行拉拔实验;b) 检查植筋钻孔和打凿的混凝土浇注孔处原构件钢筋的破坏以
及修复情况;c) 受力钢筋、箍筋绑扎质量,主要检查新旧混凝土交接处的钢筋接茬处理以及封闭箍筋的加工、绑扎质量;d) 模板安装检查,既要保证加固混凝土厚度要求(板不小于40 mm ,梁柱不小于60 mm) ,又要满足构件的截面尺寸设计,特别是原混凝土构件存在涨模现象时,要保证加固后构件的尺寸正确;e) 焊接质量检查,重点是需要仰焊的项目(如梁箍筋) 以及纵向受力筋的焊接质量;f) 混凝土浇注、振捣检查,检查浇注孔留设位置,能否保证构件(梁、柱、剪力墙) 阴角处混凝土的密实度要求;g) 原构件混凝土存在缺陷的处理以及钢筋清
理情况;h) 混凝土构件表面清理、凿毛、浇水润湿程度以及对新浇注混凝土的养护。