建筑结构加固改造新技术

第一章建筑结构加固改造技术概述
第一节 建筑结构加固改造的背景与发展
第二节建筑结构加固改造的问题分析
第二章建筑结构改造技术分析
第一节建筑纠倾技术
第二节建筑增层技术
第三节建筑物移位技术
第四节建筑托换技术
第五节地下逆作开挖增建地下空间关键技术
第三章 混凝土结构加固方法原理分析
第一节增大截面加固法
第二节置换混凝土加固法
第三节 改变结构受力特征加固法
第四章 建筑结构加固改造新技术应用研究
第一节 建筑结构新技术实验进展
第二节 建筑结构改造新技术
第三节建筑结构加固新技术
第五章 建筑结构裂缝修补新方法
第一节混凝土结构裂缝修补
第二节 砌体结构裂缝修补
参考文献

第一章建筑结构加固改造技术概述
第一节 建筑结构加固改造的背景与发展
一、建筑结构加固改造技术的发展现状
随着人类社会的不断进步，人们对建筑物的安全性能、使用功能等方面提出了越来越高的要求。然而，建筑物由于材料自然老化、累积损伤、环境侵蚀、自然灾害以及施工质量等原因又不可避免地出现大量的问题。因此，许多既有建筑物都面临着改造与加固问题。
国外建筑工程的发展过程表明，当工程建设进行到一定阶段后、工程结构的改造与维修将成为主要的建设方式。迄今为止，世界上经济发达国家的工程建设大体经历了大规模新建、新建与维修改造并重以及既有建筑维修改造三个发展阶段。20世纪70年代以来，经济发达国家就已先后进入第三阶段，而且维修改造工程量仍处于上升趋势。在基本解决居住问题之后，人们开始重视旧建筑的修缮、保养和更新改造、加拿大、日本、丹麦等国逐步将重点放在对既有房屋的现代化改造方面，制定了一整套涵盖了维修改造业方方面面的政策和法规，美国也已把改造旧建筑和建造新建筑列于同等重要的位置。从20世纪70年代开始，英国把旧住宅维修改造作为住宅发展计划的重心，从大规模拆旧建新的住宅建设模式转为保护性维修改造和内部设施现代化。瑞典的建筑业在20世纪80年代就将既有建筑物的改造列为首要任务，1983年用于维修改造的投资额占总投资额的50%。至20世纪80年代末，欧洲各国的建筑日常维修资金投人年递增6%~10%，其中，旧住宅维修改造总额占住宅建设总额的1/3~12，建筑维修改造市场开始进入了全盛时期。2004年，美国建筑加固改造的工程规模占建筑业总产值的1/3以上，英国建筑加固改造的工程规模占建筑业总产值的50%以上。
改革开放以来，随着我国国民经济的快速发展，居民的生活条件及居住环境得到了极大的改善和提高。然而，早期建设的城市老旧房屋与日益完善的城市功能和居住需求不相适应，已成为我国当前城市化进程中需要改进和加强的薄弱环节。这些房屋大部分为多层建筑，其结构承载力尚有一定潜力，如果将这批建筑全部拆掉并重新规划建设，将造成极大的社会问题和资源浪费，因此此类建筑急需进行改造以提升使用功能和品质。同时，我国现有一大批20世纪五六十年代建造的老房屋，它们因超过了设计基准期而有待加固。全国
又有较多的建筑安全储备不足，部分住宅结构逐渐进人老龄化，同样需要进行加固改造
我国的工程结构特别是既有建筑物因为特殊的历史和发展方式，在许多方面更需要进行加
固改造。此外，随着城市化进程的不断发展，城市土地资源日益稀缺，合理开发和利用城
市既有建筑的地下室以下空间，具有十分显著的经济效益。据统计，我国目前既有建筑面积为500多亿平方米，同时每年新建建筑面积为16亿
平方米~20亿平方米，城市化进程不断加快。由于地震、台风、火灾等灾害的影响以及规划
勘察、设计、施工和使用等方面的问题，建筑损伤、破坏、倾斜等问题不断出现。同时，为了适应人口增长和经济的发展，解决城市发展与古建筑保护、市政建设以及中心区域商
业开发与既有建筑使用等之间的矛盾，均需要运用纠倾、移位、托换、增层等建筑特种工程技术予以解决。
二、建筑结构加固改造的原则和方法
采用纠倾、移位、托换以及增层等技术对建筑物进行改造的过程中、原结构的功能、荷载、传力途径往往会发生变化，因而需要对结构进行加固。结构加固是为了提高或恢复建筑结构的可靠性，其主要包括如下内容：提高结构构件承载力、增加结构构件刚度以降低荷载作用下的变形及位移、增强构件稳定性以及降低结构裂缝开展并改善其耐久性。建
筑物改造过程中，应尽量利用和保护原有结构，控制加固范围，避免不必要的更换及拆除，
以免加固过程中导致结构受损加剧及新问题的出现。此外，还应遵循如下原则进行加固：①建筑结构的加固设计应由有相关资质的专业机构实施，加固前做好建筑物结构安全性鉴定和抗震性能鉴定。建筑结构是否需要加固应经结构可靠性鉴定而定，并将鉴定意见
书作为结构维修加固改造设计的依据之一。由于建筑结构加固设计所面临的不确定因素比
新建工程多而复杂，因此，承担维修加固改造设计的人员除具有较强的结构理论知识、明晰的结构概念外，还应具备较为丰富的工程经验。这样才能够全面系统地分析问题，并提出较为合理的结构加固设计方案。
②加固改造应结合既有建筑的实际情况，按照安全合理、经济可行的原则进行加固设
计。加固改造的实施必须有科学的先后顺序，一般而言，应先加固后拆除；先加固后开洞：
先基础后柱、梁和板；先重要构件，后次要构件。③加固改造设计应遵循先整体后局部的原则，处理好构件与结构、局部与整体的关系当个别构件加固不影响整体结构体系的受力性能时，可进行局部加固；结构整体不满足要求时，应对结构进行整体加固。加固过程中应首先考虑结构整体承载性能的改善，重点处理重要的结构构件，结构加固应避免因局部加强或刚度突变而形成新的薄弱部位，同时还应考虑结构刚度增大或变化而导致地震作用效应增大或变化的影响。进行抗震加固设计时，结构的刚度和强度分布要均匀，避免出现新的薄弱层；要使结构的受力状态更加合理，防止构件发生脆性破坏，消除不利于抗震的强梁弱柱、强构件弱节点等不良受力状态。此外……

本书以建筑加固改造为背景，结合典型案例，阐述了建筑增层、纠倾、水平或竖向移位、托换加固等改造技术的最新成果与工程应用实践。主要内0容包括：建筑结构加固改造技术概述、建筑结构改造技术分析、混凝土结构加固方法原理分析、建筑结构加固改造新技术应用研究、建筑结构裂缝修补新方法等。