第一篇：混凝土結構加固方法選擇與優缺點

混凝土結構的加固分為直接加固與間接加固兩類，設計時可根據實際條件和使用要求選擇適宜的方法和配套的技術。

直接加固的一般方法有：

1、加大截面加固法該法施工工藝簡單、適應性強，并具有成熟的設計和施工經驗；適用于梁、板、柱、墻和一般構造物的混凝土的加固；但現場施工的濕作業時間長，對生產和生活有一定的影響，且加固后的建筑物凈空有一定的減小。

2、置換混凝土加固法該法的優點與加大截面法相近，且加固后不影響建筑物的凈空，但同樣存在施工的濕作業時間長的缺點；適用于受壓區混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構件的加固。

3、有粘結外包型鋼加固法該法也稱濕式外包鋼加固法，受力可靠、施工簡便、現場工作量較小，但用鋼量較大，且不宜在無防護的情況下用于6000C以上高溫場所；適用于使用上不允許顯著增大原構件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結構加固。

4、粘貼鋼板加固法該法施工快速、現場無濕作業或僅有抹灰等少量濕作業，對生產和生活影響小，且加固后對原結構外觀和原有凈空無顯著影響，但加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平；適用于承受靜力作用且處于正常濕度環境中的受彎或受拉構件的加固。

5、粘貼纖維增強塑料加固法除具有粘貼鋼板相似的優點外，還具有耐腐濁、耐潮濕、幾乎不增加結構自重、耐用、維護費用較低等優點，但需要專門的防火處理，適用于各種受力性質的混凝土結構構件和一般構筑物。

6、繞絲法該法的優缺點與加大截面法相近；適用于混凝土結構構件斜截面承載力不足的加固，或需對受壓構件施加橫向約束力的場合。

7、錨栓錨固法該法適用于混凝土強度等級為C20~C60的混凝土承重結構的改造、加固；不適用于已嚴重風化的上述結構及輕質結構。

間接加固的一般方法有：

1、預應力加固法該法能降低被加固構件的應力水平，不僅使加固效果好，而且還能較大幅度地提高結構整體承載力，但加固后對原結構外觀有一定影響；適用于大跨度或重型結構的加固以及處于高應力、高應變狀態下的混凝土構件的加固，但在無防護的情況下，不能用于溫度在600C以上環境中，也不宜用于混凝土收縮徐變大的結構。

2、增加支承加固法該法簡單可靠，但易損害建筑物的原貌和使用功能，并可能減小使用空間；適用于具體條件許可的混凝土結構加固。

與混凝土結構加固改造配套使用的技術一般有：

1、托換技術系托梁（或桁架，以下同）拆柱（或墻，以下同）、托梁接柱和托梁換柱等技術的概稱；屬于一種綜合性技術，由相關結構加固、上部結構頂升與復位以及廢棄構件拆除等技術組成；適用于已有建筑物的加固改造；與傳統做法相比，具有施工時間短、費用低、對生活和生產影響小等優點，但對技術要求較高，需由熟練工人來完成，才能確保安全。

2、植筋技術系一項對混凝土結構較簡捷、有效的連接與錨固技術；可植入普通鋼筋，也可植入螺栓式錨筋；已廣泛應用于已有建筑物的加固改造工程，如：施工中漏埋鋼筋或鋼筋偏離設計位置的補救，構件加大截面加固的補筋，上部結構擴跨、頂升對梁、柱的接長，房屋加層接柱和高層建筑增設剪力墻的植筋等。

3、裂縫修補技術根據混凝土裂縫的起因、性狀和大小，采用不同封護方法進行修補，使結構因開裂而降低的使用功能和耐久性得以恢復的一種專門技術；適用于已有建筑物中各類裂縫的處理，但對受力性裂縫，除修補外，尚應采用相應的加固措施。

4、碳化混凝土修復技術（還不成熟）

系指通過恢復混凝土的堿性（鈍化作用）或增加其阻抗而使碳化造成的鋼筋腐蝕得到遏

制的技術。

5、混凝土表面處理技術系指采用化學方法、機械方法、噴砂方法、真空吸塵方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油跡、殘渣以及其它附著物的專門技術。

6、混凝土表層密封技術系指采用柔性密封劑充填、聚合物灌漿、涂膜等方法對混凝土進行防水、防潮和防裂處理的技術。

7、其它技術如結構、構件移位技術、調整結構自振頻率技術等。砌體結構加固方法：砌體結構的加固分為直接加固與間接加固兩類，設計時，可根據實際條件和使用要求選擇適宜的方法。適用于砌體結構的直接加固方法一般為：

1、鋼筋混凝土外加層加固法該法屬于復合截面加固法的一種。其優點是施工工藝簡單、適應性強，砌體加固后承載力有較大提高，并具有成熟的設計和施工經驗；適用于柱、帶壁墻的加固；其缺點是現場施工的濕作業時間長，對生產和生活有一定的影響，且加固后的建筑物凈空有一定的減小。

2、鋼筋水泥砂漿外加層加固法該法屬于復合截面加固法的一種。其優點與鋼筋混凝土外加層加固法相近，但提高承載力不如前者；適用于砌體墻的加固，有時也用于鋼筋混凝土外加層加固帶壁柱墻時兩側穿墻箍筋的封閉。

3、增設扶壁柱加固法該法屬于加大截面加固法的一種。其優點亦與鋼筋混凝土外加層加固法相近，但承載力提高有限，且較難滿足抗震要求，一般僅在非地震區應用。適用于砌體結構的間接加固方法一般為：

1、無粘結外包型鋼加固法該法屬于傳統加固方法，其優點是施工簡便、現場工作量和濕作業少，受力較為可*；適用于不允許增大原構件截面尺寸，卻又要求大幅度提高截面承載力的砌體柱的加固；其缺點為加固費用較高，并需采用類似鋼結構的防護措施。

2、預應力撐桿加固法該法能較大幅度地提高砌體柱的承載能力，且加固效果可*；適用于加固處理高應力、高應變狀態的砌體結構的加固；其缺點是不能用于溫度在600C以上的環境中。

砌體結構構造性加固與修補：

1、增設圈梁加固當圈梁設置不符合現行設計規范要求，或縱橫墻交接處咬搓有明顯缺陷，或房屋的整體性較差時，應增設圈梁進行加固。

2、增設梁墊加固當大梁下磚砌體被局部壓碎或大梁下墻體出現局部豎直裂縫時，應增設梁墊進行加固。

3、砌體局部拆砌當房屋局部破裂但在查清其破裂原因后尚未影響承重及安全時，可將破裂墻體局部拆除，并按提高砂漿強度一級用整磚填砌。

4、砌體裂縫修補在進行裂縫修補前，應根據砌體構件的受力狀態和裂縫的特征等因素，確定造成砌體裂縫的原因，以便有針對性地進行裂縫修補或采用相應的加固措施。鋼結構加固方法：

鋼結構加固的主要方法有：減輕荷載、改變結構計算圖形、加大原結構構件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等。當有成熟經驗時，亦可采用其它加固方法。

1、改變結構計算圖形改變結構計算圖形的加固方法是指采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節點性質和邊界條件，增設附加桿件和支撐、施加預應力、考慮空間協同工作等措施對結構進行加固的方法；

改變結構計算圖形的一般加固方法：

（1）對結構可采用下列增加結構或構件的剛度的方法進行加固：

A、增加支撐形成空間結構并按空間結構驗算；

B、加設支撐增加結構剛度，或者調整結構的自振頻率等以提高結構承載力和改善結構動力特性；

C、增設支撐或輔助桿件使結構的長細比減少以提高其穩定性；

D、在排架結構中重點加強某一列柱的剛度，使之承受大部分水平力，以減輕其它柱列負荷；

E、在塔架等結構中設置拉桿或適度張緊的拉索以加強結構的剛度。

（2）對受彎桿件可采用下列改變其截面內力的方法進行加固：

A、改變荷載的分布，例如將一個集中荷載轉化為多個集中荷載；

B、改變端部支承情況，例如變鉸接為剛結；

C、增加中間支座或將簡支結構端部連接成為連續結構；

D、調整連續結構的支座位置；

E、將結構變為撐桿式結構；

F、施加預應力。

（3）對桁架可采取下列改變其桿件內力的方法進行加固：

A、增設撐桿變桁架為撐桿式結構；

B、加設預應力拉桿。

2、加大構件截面的加固采用加大截面加固鋼構件時，所選截面形式應有利于加固技術要求并考慮已有缺陷和損傷的狀況。

3、連接的加固與加固件的連接鋼結構連接方法，即焊縫、鉚釘、普通螺栓和高強度螺栓連接方法的選擇，應根據結構需要加固的原因、目的、受力狀況、構造及施工條件，并考慮結構原有的連接方法確定。

鋼結構加固一般宜采用焊縫連接、摩擦型高強度螺栓連接，有依據時亦可采用焊縫和摩擦型高強度螺栓的混合連接。當采用焊縫連接時，應采用經評定認可的焊接工藝及連接材料。

4、裂紋的修復與加固結構因荷載反復作用及材料選擇、構造、制造、施工安裝不當等產生具有擴展性或脆斷傾向性裂紋損傷時，應設法修復。在修復前，必須分析產生裂紋的原因及其影響的嚴重性，有針對性地采取改善結構實際工作或進行加固的措施，對不宜采用修復加固的構件，應予拆除更換。

混凝土框架梁柱截面加大的加固方案

第一種：把原有的梁柱中的鋼筋分段露出（鑿去外面的混泥土），再焊接需要加大截面的鋼筋框架，和預先鑿出來的鋼筋焊接在一起，放置好擋板，澆注混凝土即可

第二種：向基礎植筋，然后在綁扎箍筋，支模板，澆筑混凝土（灌漿料）

第二篇：工程結構加固方法的歸納總結

工程結構加固方法分析與探討

【摘要】：本文介紹了工程實際中運用比較廣泛的幾種結構加固的方法，并分析部分加固方法的特點、適用范圍以及相關的設計計算原理。通過此文希望為土木工程師進行結構加固計算提供借鑒意見和方法。【關鍵字】：結構加固，加固設計，增大截面加固法，FRP

1、結構加固常用方法

1.1增大截面加固法

增大截面加固法，也稱外包混凝土加固法，他通過增大構件的截面和配筋，來提高結構的承載力、強度、剛度、穩定性及抗裂性。該方法施工工藝簡單，適用面廣，可廣泛用于梁、板、柱、墻、基礎、屋架等混凝土構件的加固。根據構件受力特點和加固的目的、構件幾何尺寸、便于施工等要求可設計為單側、雙側或三側和四面包套的加固。混凝土受彎構件中受拉鋼筋不足且凈空不受限制時，可采用梁板底加大截面對原結構進行加固。

根據加固目的和要求的不同，可以是以增大截面為主的加固，可以是增配鋼筋為主的加固，也可以兩種方法同時采用。以增大截面為主時，為了保證補加混凝土正常工作，亦需適當配置構造鋼筋。以增配鋼筋為主時，為保證配筋的正常工作，亦需按鋼筋的間距和保護層厚度等構造要求決定適當增大截面尺寸。

增大截面法的技術難點是，在設計構造方面必須注意解決好新加部分與原有部分的整體工作共同受力問題。

1.2粘貼鋼板加固法

粘貼鋼板加固法是用環氧樹脂系列粘結劑將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結構物的受拉區或薄弱部位，使之與原結構物形成共同受力的整體，以提高其抗彎、抗剪能力及剛度，改善原結構的鋼筋及混凝土的應力狀態，限制裂縫的進一步發展，進而提高結構的承載能力與耐久性的加固方法。由于粘貼鋼板厚度有限，因而它對剛度的提高效果并不顯著。

1.3粘貼纖維增強復合材料（FRP）加固法

粘貼纖維增強復合材料加固法是利用粘結劑將纖維增強復合材料（FRP）粘貼在被加固混凝土構件薄弱部位，使兩者共同工作，提高結構構件的承載能力，從而起到加固補強的一種加固方法。此法的加固功效類似于粘貼鋼板加固法。由于纖維增強復合材料非常薄，此法對于結構剛度的提高更加有限，對拉應力的降低效果及對混凝土裂縫的抑制作用都不明顯。因而該加固方法適用于混凝土結構的抗彎和抗剪加固。

纖維增強復合材料（FRP）由連續纖維和樹脂基體復合而成。常用纖維種類包括碳纖維、玻璃纖維和芳綸纖維。常用樹脂有環氧樹脂、聚酯樹脂和乙烯酯樹脂。根據纖維種類的不同可將用于混凝土結構加固的纖維復合材料分為三類：玻璃纖維復合材料（GFRP）、碳纖維復合材料（CFRP）和芳綸纖維復合材料（AFRP）。相比而言碳纖維復合材料具有更好的性能，在工程中也用的最廣，碳纖維復合材料的優點主要有：高拉伸強度（約為普通鋼材強度的10倍），高彈性模量，自重輕，耐高溫，耐酸堿腐蝕，施工簡便，施工工期短。

1.4外加預應力加固法

外加預應力加固法是指采用預應力筋對建筑物的梁、板、柱或桁架進行加固的方法。這種方法不僅具有施工簡便的特點，而且可在基本不增加梁、板截面高度和不影響結構使用空間的條件，提高梁、板的受彎、受剪承載力，改善其在使用階段的性能。這主要是因為預應力所產生的負彎矩抵消了一部分荷載彎矩，致使梁、板彎矩減小。

之前幾種加固方法都是被動的加固方法，這主要表現在他們都不能減小，更不能消除結構自重所產生的應力和變形。而外加預應力加固法是一種主動的加固方法，也就是說，在自重增加很小的情況下可大幅度調整并改善原結構的受力狀態，提高結構剛度和抗裂性能。

1.5外粘型鋼加固法

外粘型鋼加固法是鋼筋混凝土梁、柱四周包以型鋼的一種加固方法。例如，在構件截面的四角沿構件通常或沿某一段設置角鋼，橫向用箍板或螺栓套箍將角鋼連接成整體，成為外包于構件的鋼構架。外包鋼構架可以完全替代或部分替代原構件工作，達到加固的目的。

外粘型鋼加固法優點是構件截面尺寸增加不大，而構件承載力可大幅度提高，并且經過加固后原構件混凝土受到外包鋼的約束，原構件承載力和延性得到改善。

1.6增設支點加固法

增設支點加固法就是通過增加支撐點以減小受彎構件的計算跨徑，使得結構受力體系和受力狀況發生改變，從而提高結構的承載能力及剛度，減小結構效應，改善結構受力性能。

1.7植筋加固

植筋技術是一種新型的鋼筋混凝土結構加固改造技術，它是在需連接的舊混凝土構件上根據結構受力特點，確定鋼筋的數量、規格、位置，在舊構件上進行鉆孔、清孔、注入植筋膠結劑，再插入所需的鋼筋，使鋼筋與混凝土通過結構膠粘結在一起，然后澆注新混凝土，從而完成新舊鋼筋混凝土的有效連接，達到共同作用、整體受力的目的。作為一種新型的加固技術，他不僅具有施工方便、工作面小、工作效率高的特點，而且還具有適應性強、適用范圍廣、錨固結構的整體性能良好、價格低廉等優點。因而被廣泛應用于建筑結構加固及混凝土的補強工程中。

2、增大截面加固法

2.1特點及適用范圍 2.1.1 特點

增大截面加固法廣泛用于梁、板、柱、墻、基礎、屋架等混凝土構件的加固。該加固方法有以下特點：

（1）結構受力明確，計算簡單方便，加固后結構的承載力、剛度、穩定性得到明顯提高，加固效果好。

（2）加大構件截面，會使上部結構恒載增加，對原下部結構有一定影響。（3）現場濕作業工作量大，養護時間長，對生產和生活有一定影響。（4）若對梁底增大尺寸，會使梁下凈空有所減小。

2.1.2 適用范圍

增大截面加固法加固構件時，對受彎構件來說增加抗彎剛度效果好，但增加尺寸有限。對偏心受壓構件來說，增加強度、剛度、穩定性方面效果都較好，但有一共同缺點是新增混凝土會增加原構件的負擔，養護時間長，澆注不便、工期相對長些。增大截面加固法主要適用于以下情況：

（1）原受彎構件的抗彎或抗剪承載力不足，或構件剛度不足，采用增大截面加固效果較好。

（2）受壓構件承載力、剛度、穩定性不滿足要求。（3）對于梁下凈空沒有特殊要求的結構。

2.2受彎構件加固計算

采用增大截面加固法可分為在截面受壓區或受拉區增設現澆混凝土加厚層的兩種方法。

2.2.1 受壓區加加現澆混凝土層加固法

2.2.1.1正截面抗彎承載力計算

受壓區加現澆混凝土層加固后，梁板受彎構件正截面抗彎承載力可按下列公式計算：

M?fcmbx(h0?)?fyAs(h0?as)(2-1)

' fcmbx?fyoAs0?fy'As(2-2)

x2'''上兩式中：M為加固后構件計算截面承擔的彎矩設計值；As0為原構件縱向受拉鋼筋截面面積；As為受壓區新加縱向受壓鋼筋截面面積；fy0為原構件縱向受拉鋼筋抗拉強度設計值；fy'為受壓區新加縱向受壓鋼筋抗壓強度設計值；fcm為混凝土彎曲抗壓強度設計值，當'x?h0?h01時，按新加混凝土取用；當x?h0?h01時，可近似按新舊混凝土的小者取用。b為計算截面寬度；h01、h0分別為加固前后計算截面的有效高度；x為計算截面受壓區高度。

2.2.1.2斜截面抗剪承載力計算

加固時，若能在構造上保證疊合層部分門形箍筋與原構件可靠連接，且其數量不低于原構件，則受壓區加現澆混凝土層加固后，梁板受彎構件斜截面承載力可按下式計算：

V?0.07fcbh0?1.5fyv0Asv0h0 s0

(2-3)

式中：V為加固后構件計算截面承擔的剪力設計值，V?0.25fcbh0；Asv0為原構件配置在同一截面內箍筋各肢的全部截面面積；fyv0為原構件箍筋抗拉強度設計值；s0為原構件箍筋間距；fc為混凝土抗壓強度設計值，近似按原構件混凝土取用。

否則，可近似不考慮新加箍筋的有利影響，按下式計算：

V?0.07fcbh0?1.5fyv0Asv0h01 s0

(2-4)2.2.1.3設計計算方法

（1）確定受壓區現澆混凝土層厚度。當板也需要加固時，梁受壓區新增混凝土層厚度一般應與板相同，在不影響正常使用的條件下，梁板受壓區新增混凝土層厚度可近似按下式初步確定：

hn?M?Mu0（2-5）

0.85As0fy0式中：Mu0為原構件正截面抗彎承載力設計值；hn為受壓區新增混凝土層厚度，hn?h0?h01。

（2）驗算正截面抗彎承載力并確定受壓鋼筋的數量。按照實際選定的截面尺寸，確定計算截面彎矩設計值M，然后令As'?0代入式（2-1）和式（2-2）對加固截面正截面抗彎承載力進行驗算，當滿足要求是，僅需按構造配制受壓鋼筋，否則需要按照式（2-1）和式（2-2）計算確定受壓鋼筋數量。

（3）判斷計算結果和加固方案是否合理，不合理則須修改截面尺寸或采用其他加固方法。

（4）驗算斜截面抗剪承載力。

2.2.2 受拉區加加現澆混凝土圍套加固法

2.2.2.1正截面抗彎承載力計算

受拉區加現澆混凝土圍套加固后的鋼筋混凝土受彎構件正截面抗彎承載力可按下列公式計算：

M??fyAs(h0?)??s0(h01?)?fy0As0(?as)（2-6）fcmbx??s0As0??fyAs?fy0As0（2-7）

上二式中：?s0為達到極限狀態時原受拉鋼筋的應力；?為受拉區新加縱向鋼筋抗拉強度折減系數，可近似取??0.9；x為加固后構件截面計算受壓區高度，為保證新加受拉鋼筋屈服應滿足應滿足x??bh0；?b為受拉區加現澆混凝土圍套加固梁正截面界線破壞受壓區高度系數。

達到極限狀態時原受拉鋼筋的應力?s0可根據平截面假設確定，即： ?s0?(''''x2x2''x2'''0.8h01?1)?cuEs?fy0（2-8）x上式中：?cu為混凝土極限壓應變；Es為鋼筋的彈性模量。

?b''應根據加固時原構件已承擔的荷載值M1k，根據平截面假定，按下述方法確定：

加固時，在荷載值M1k作用下，原受拉鋼筋的應變?s01可按下式確定： ?s01?M1k（2-9）

0.87h01As0Es根據平截面假定，此時相應新加鋼筋位置處的初始應變為 ?s1?(1.6h0?0.6)?s01（2-10）h01加固后，在新增荷載作用下，新增鋼筋是以初始應變?s1為起點，則 ?b?''1?2.2.2.2斜截面抗剪承載力計算

0.8（2-11）

fyEs??s1?cu單面混凝土圍套加固時，若能在構造滿足新加U形箍與原構件的可靠連接，并保證其數量不低于原鋼筋，則其斜截面抗剪承載力可按下式計算：

V?0.07fcbh0?1.5fyv0否則，應按下式計算：

V?0.07fcbh0?1.5fyv02.2.2.3設計計算方法

（1）初步確定加固梁截面尺寸。從式（2-6）到式（2-8）可以看出，三個方程求解四個未知數（As、h0、x和?s0），有無窮組解。一般可根據工程經驗和構造及斜截面承載力要求，初步假定截面尺寸。

（2）根據初步確定的截面尺寸，求解式（2-6）到式（2-8），確定新增縱向鋼筋的面積。當正截面承載力需要的增量很大，截面新增加高度較大時，可近似地不計原受拉鋼筋的作用，令As0?0，按式（2-6）到式（2-8）確定As。

（3）按式（2-12）到式（2-13）驗算斜截面承載力。

（4）根據計算結果判別加固方案是否滿足要求，不滿足則修改截面尺寸或采用其他加固方法。

Asvoh0（2-12）s0Asvoh01（2-13）s02.3受壓構件加固計算 2.3.1 軸心受壓柱的加固計算

采用加大截面法加固的鋼筋混凝土軸心受壓柱正截面受壓承載力由兩部分組成，即被加固柱對承載力的貢獻和新加部分對承載力的貢獻。

根據截面平衡條件，加固后軸心受壓柱正截面承載能力可以表示為 Nu??(Nu0?N)（2-14）

'式中：Nu為被加固柱截面軸心受壓承載力，Nu?fc0Ac0?fy'0As0；fc0為被加固部分混凝土軸心抗壓強度設計值；Ac0為被加固部分混凝土截面面積；fy'0為被加固部分縱向鋼筋抗壓強度設計值；As'0為被加固部分縱向鋼筋截面面積；N為被加固部分材料破壞時，新加固

''部分截面所能承擔的壓力，N??cAc??sAs；Ac為新加部分混凝土截面面積；As'為新加部分縱向鋼筋的截面面積；?c為被加固部分混凝土應變為?0新加部分混凝土的應力；?s為被加固部分混凝土應變為?0新加部分鋼筋的應力；?為軸心受壓構件穩定系數。

2.3.1 偏心受壓柱的加固計算

采用加大截面法加固鋼筋混凝土偏心受壓柱時，可近似按照混凝土結構偏心受壓構件正截面受壓承載力的計算方法計算，但應考慮新加鋼筋和混凝土可能得不到充分利用，對其強度進行折減。規范規定：對受壓區新增混凝土和縱向鋼筋的抗壓強度設計值以及受拉區新增鋼筋的抗拉強度設計值均應乘以0.9的折減系數。

3、粘貼鋼板加固法

3.1特點及適用范圍 3.1.1 特點

采用粘貼鋼板加固法在國內應用已是相當廣泛。該加固法有以下特點：（1）不會破壞被加固結構的外形。

（2）施工工藝簡單，施工質量易于控制，施工工期短，經濟性較好。（3）鋼板所占空間小，不影響橋梁凈空，橋梁自重增加不大。（4）黏結劑的質量及耐久性是影響加固效果的主要因素。（5）加固鋼板容易銹蝕，必須進行嚴格的防銹處理。

3.1.2 適用范圍

粘貼鋼板加固法適用于鋼筋混凝土受彎、受拉和受壓構件的加固。

（1）為了提高結構的抗彎能力，一般在構件的受拉邊緣表面粘貼鋼板使其與原結構形成整體受力。

（2）如果結構的主拉應力區斜筋不足，為了增加結構的抗剪切強度，可將鋼板粘貼在結構的側面，并垂直于剪切裂縫的方向斜向粘貼（斜度一般為45-60），以承受主拉應力。也可以豎向粘貼成條狀或用U形和L形箍板。兩種方式都需要鋼板壓條。

??（3）有時為提高結構整體剛度也可通過粘貼鋼板來實現。

（4）當局部受力比較集中部位出現裂縫時，通過粘貼鋼板可增強構件抗剪強度。

3.2計算原理（受彎構件）3.2.1 正截面抗彎承載力計算

有采用外部粘貼鋼板加固的鋼筋混凝土梁，其正截面承載力可按鋼筋混凝土受彎構件正截面承載力的方法計算，即

M?fcmbx(h0?)?fyAs(h0?as)?fay(h0?aa)?fayAa(as?x2'''''ta)（3-1）2''' fcmbx?fyAs?fayAa?fy'As

（3-2）?fayAa上二式中：As、As'為被加固構件受拉、受壓區縱向鋼筋的面積；fy、fy'為被加固構件縱

'向受力鋼筋的抗拉、抗壓強度設計值；Aa、Aa為受壓區、受壓區粘貼鋼板的截面面積；fay、''為粘貼鋼板的抗拉、抗壓強度設計值；as、as為被加固構件受拉、受壓區縱向鋼筋合fay力作用點至混凝土截面邊緣的距離；aa為受壓區粘貼鋼板合力作用點至混凝土截面邊緣的距離；ta為受拉區粘貼鋼板的厚度；b為被加固構件截面寬度；x為截面受壓區計算高度，''應滿足x??bh0和x??bh01；?b為混凝土受彎構件正截面相對界限受壓區高度系數；?b為

'''粘貼鋼板加固正截面相對界限受壓區高度系數。

考慮到粘貼鋼板受力前被加固構件中鋼筋已受力變形，?b應按下式確定：

?b?''''1?0.8

（3-3）

fyEs??s1?cu?s1為粘貼鋼板位置處，假想的由于加固前原構件受力變形引起的變形值，按照平截面假設，并假設原構件內力臂系數為0.87，則

?s1?(1?as?ta2)?s0（3-4）h0?s01為加固時原截面受拉鋼筋的初始應變，可以近似按下式計算：

?s01?M0k

（3-5）

0.87h0AsEs式中：M0k為加固前被加固構件承受的彎矩標準值。

3.2.2 斜截面抗剪承載力計算

有采當構件斜截面抗剪承載力不足時，可以采用粘貼U形鋼箍板或斜方向鋼板條進行加固，加固后構件斜截面承載力可按下列公式計算：

當采用U形鋼箍板加固時 V?Vu0?2fayAa1當采用側向斜鋼板條加固時

V?Vu0?2fayAa1sin?Lu（3-6）SLu（3-7）S上兩式中：V為斜截面最大剪力設計值；Vu0為原構件斜截面受剪承載力設計值；Aa1為單肢箍板或板條的截面面積；S為箍板或板條軸線間的距離，應滿足LuS?1.5；Lu為箍板或板條在梁側的高度；?為斜板條的傾角。

4、粘貼纖維復合材料加固法

4.1特點及適用范圍 4.1.1 特點

粘貼纖維復合材料加固時有以下特點：

（1）粘貼厚度小，不增加斷面尺寸，不增加橋梁恒載。

（2）可以隨結構外形變化施工，從而降低施工難度，縮短施工工期。（3）施工簡便，無需大型設備，可在不影響或少影響交通的情況下施工。（4）能有效的封閉混凝土的裂縫。

（5）具有良好的耐腐蝕性，壽命較長，便于養護。

4.1.2 適用范圍

粘貼纖維復合材料加固法適用于梁、板的加固，可提高梁、板的承載力，對剛度的提高效果相對較差；亦可用于加固鋼筋混凝土受壓柱，以提高其承載力、延性、耐久性等。

粘貼纖維復合材料加固構件，主要適用于以下情況：

（1）原構件受拉主筋或腹筋配筋不足的梁和板，抗彎、抗剪加固效果較為顯著。（2）原構件受拉鋼筋嚴重腐蝕或受損，以致承載力無法滿足安全及使用要求。（3）提高構件的抗裂性，可制約裂縫的發展。（4）以延長結構使用年限為主要目的的耐久性加固。（5）混凝土墩柱的抗剪、抗壓補強以及抗震延性補強。

4.2計算原理（受彎構件）4.2.1 假定及相關規定

采用纖維復合材對梁、板等受彎構件進行加固時，除應遵守現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB 50010正截面承載力計算的基本假定外，尚應遵守下列規定：

(1)纖維復合材的應力與應變關系取直線式，其拉應力?f取等于拉應變?f與彈性模量Ef的乘積；

(2)當考慮二次受力影響時，應按構件加固前的初始受力情況，確定纖維復合材的滯后應變；

(3)在達到受彎承載能力極限狀態前，加固材料與混凝土之間不致出現粘結剝離破壞。

受彎構件加固后的相對界限受壓區高度?fb應按下列規定確定：

（1）對重要構件，采用構件加固前控制值的0.75倍，即

?fb?0.75?b（4-1）

（2）對一般構件，采用構件加固前控制值的0.85倍，即

?fb?0.85?b（4-2）

式中 ?b—構件加固前的相對界限受壓區高度，按現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010的規定計算。

4.2.2 理論計算

在矩形截面受彎構件的受拉邊混凝土表面上粘貼纖維復合材進行加固時，其正截面承載力應按下列公式確定: xM??1fc0bx(h?)?fy'0As'0(h?a')?fy0As0(h?h0)(4-3)2' ?1fc0bx?fy0As0??fffAfe?fy'0Aso(4-4)?f?(0.8?cuhx)??cu??f0?f'(4-5)x?2a(4-6)式中 M—構件加固后彎矩設計值； x—等效矩形應力圖形的混凝土受壓區高度，簡稱混凝土受壓區高度；

b、h—矩形截面寬度和高度； fy0、fy'0—原截面受拉鋼筋和受壓鋼筋的抗拉、抗壓強度設計值；

'AAs0s、0—原截面受拉鋼筋和受壓鋼筋的截面面積；

a—縱向受壓鋼筋合力點至截面近邊的距離；

h0—構件加固前的截面有效高度；

ff—纖維復合材的抗拉強度設計值；

Afe—纖維復合材的有效截面面積；

?f—慮纖維復合材實際抗拉應變達不到設計值而引入的強度利用系數，當'?f?1.0時，取?f?1.0

?cu—混凝土極限壓應變，取?cu?0.003

3?f—纖維復合材拉應變設計值；

?f0—考慮二次受力影響時，纖維復合材的滯后應變，若不考慮二次受力影響，取?f0?0。

加固設計時，可根據公式（4-3）計算出混凝土受壓區高度x，并按公式（4-5）計算出強度利用系數?f，并代入公式（4-4），即可求出受拉面應粘貼的纖維復合材的有效截面面積Afe；然后按下述規定換算為實際應粘貼的纖維復合材截面面積Af。

圖4-1矩形截面構件正截面受彎承載力計算

規定：實際應粘貼的纖維復合材截面面積Af，應按下列公式計算：

Af?Afekm（4-7）纖維復合材厚度折減系數是km，應按下列規定確定：（1)當采用預成型板時，km?1.0；

（2)當采用多層粘貼的纖維織物時，km值按下式計算： km?1.16??0.90（4-8）

308000nfEftf式中Ef—纖維復合材彈性模量設計值（Mpa）；

nf和tf—分別為纖維復合材（單向織物）層數和單層厚度。

對受彎構件正彎矩區的正截面加固，其粘貼纖維復合材的截斷位置應從其充分利用的截面算起，取不小于按下式確定的粘貼延伸長度（圖4-2）： lc?

?1ffAfff,vbf?200（4-9）

圖4-2纖維復合材的粘貼延伸長度 式中 lc—纖維復合材粘貼延伸長度（mm）；

bf—對梁為受拉面粘貼的纖維復合材的總寬度（mm），對板為1000mm板寬范圍內粘貼的纖維復合材總寬度；

ff—纖維復合材抗拉強度設計值，ff,v—纖維與混凝土之間的粘結強度設計值（Mpa），取ff,v?0.4ft；ft為混凝土 抗拉強度設計值，按現行國家標準《混凝土結構設計規范》GB 50010規定值采用；當ff,v計算值低于0.4時，取ff,v?0.40Mpa；當ff,v計算值高于0.70時，取ff,v?0.70Mpa； ?1—修正系數；對重要構件，取?1?1.45；對一般構件，取?1?1.0。

4.3 FRP的施工

碳纖維復合材料（Carbon Fiber Reinforce Plastic）加固修復混凝土結構技術是將碳纖維這種高性能纖維材料應用于土木工程，利用與其相配套的樹脂類粘結劑（建筑結構膠）將碳纖維粘貼到結構或構件需要加固的部位表面，形成復合材料體（CFRP），通過其與結構或構件的協同工作，來提高結構或構件的承載力和延性的一種新型加固工法。該工法與傳統的結構加固技術相比，以其輕質高強、耐腐蝕性和耐久性強、施工便捷、結結構影響較小等優點，廣泛應用于國內外結構加固改造工程中。

4.3.1 加固方案設計依據

碳纖維材料加固混凝土構件，通常有以下幾種方式：①沿構件主軸方向粘貼碳纖維，以提高構件正截面的抗彎能力；②沿與構件主軸垂直方向粘貼碳纖維，由碳纖維與原有箍筋共同分擔剪力以提高構件的抗剪承載力；③沿與構件主軸垂直方向粘貼碳纖維以改善加固部位的延性，提高其抗震性能。目前在國內工程中應用最多的是第一種方式，即加固修復提高梁板正截面承載能力，使之滿足使用功能要求。

4.3.2碳纖維復合材料的選擇

加固修復混凝土結構所用碳纖維材料主要有兩種：碳纖維與配套樹脂粘貼劑。碳纖維是高強度高彈性模量材料，強度是鋼材的十幾倍。建筑粘結劑種類繁多，選擇與某種碳纖維布相容性好的粘結劑是關鍵。

與碳纖維相配套的樹脂粘結劑一般由4部分組成。即底層粘結劑、找平材料、浸漬樹脂和防護材料。底層粘結劑必須能滲透進混凝土表面，促進粘結并形成長期持久界面的基礎；找平材料用來修補結構表面的平整度，以便使用片材；浸漬樹脂用以浸漬碳纖維片材在混凝土表面形成原位層板；防護材料用以保護碳纖維片材免受外界條件的影響，延長其使用壽命。樹脂粘結劑的粘結強度應大于混凝土的拉伸剪切強度，且具有適宜的工作粘度，以便于施工操作。

4.3.3施工工藝

4.3.3.1碳纖維復合材料加固混凝土結構施工工藝流程

混凝土結構表面處理→配制并涂刷底層粘結劑→面層找平處理→粘貼樹脂的配制并侵潤碳纖維布→粘貼碳纖維布→表面防護。

4.3.3.2施工要點

①混凝土表面的處理程度直接影響加固效果。表面要打磨平整直至露出新面，涂底層粘結劑前，再用丙酮清洗一遍。

②碳纖維布一定要用粘貼樹脂浸潤透，盡可能讓粘結劑充分滲入碳纖維單絲之間的空隙中，提高各單絲之間的共同工作性能。

③浸潤后的碳纖維布用手輕壓貼于需要的位置，用橡皮滾筒順纖維方向均勻平穩壓實，使樹脂從兩邊溢出，保證碳纖維布與結構之間密實無空洞，或者有效粘貼面積不小于95%。

④碳纖維片材沿其纖維方向折直角會導致應力集中，影響其強度發揮。施工時將角部磨成圓角，可減緩應力集中，碳纖維布的強度基本不受影響。結語

工程結構加固的方法還有許多如：置換混凝土加固法、噴射混凝土加固法、高性能水泥復合砂漿鋼筋網加固法等，隨著工程加固理論的日益成熟，規范的日益優化，必將有更多的適用的，簡便的，高效的結構加固方法。

參考文獻

[1]曹雙寅，邱洪興，王恒華.結構可靠性鑒定與加固技術[M].北京：中國水利水電出版社，2001.[2]卜良桃，周錫全.工程結構可靠性鑒定與加固[M] ．北京：中國建筑工業出版社，2009.[3]鄔曉光,白青俠，雷自學．公路橋梁加固設計規范應用計算示例[M]．北京：人民交通出版社，2011.[4]中華人民共和國行業推薦性標準.公路橋梁加固設計規范（JTG/T J22-2008）.北京：人民交通出版社，2008.[5]諶潤水，胡釗芳，帥長斌.公路舊橋加固技術與實例[M]．北京：人民交通出版社，2001.[6]混凝土結構加固設計規范（GB 50367-2006）

第三篇：混凝土與砌體結構（推薦）

１．塑性鉸：適筋梁（或柱，當主要是梁）受拉縱筋屈服后，截面可以有較大轉角，形成類似于

鉸一樣的效果。稱作塑性鉸。

２．塑性鉸的特點：1）塑性鉸實際上不是集中于一個截面，而是具有一定長度的塑性變形區域，為了簡化分析，可認為塑性鉸是一個截面。2）塑性鉸能承受彎矩，等于截面屈服彎矩，作為理想彈塑性考慮，3）對于單筋受彎構件，塑性鉸只能沿彎矩作用方向，繞不斷上升的中和軸單向轉動，相反方向則不能轉動4）塑性鉸的轉動能力受到配筋率等的限制，與理想鉸相比，可

轉動的轉角值較小。

３．彎矩調幅法進行結構承載能力極限狀態計算時,須遵循的規定：1)受力鋼筋宜采用HPB235,HRB335,HRB400,RRB400級熱軋鋼筋；混凝土強度等級宜在C20—C40范圍內使用。2）截面的彎矩調幅系數一般不宜超過0.25。3）彎矩調整后的梁端截面受壓區高度不應超過0.25，也不宜小于0.10。4）調整后的結構內力必須滿足靜力平衡條件。5）為了防止內力重分布前發生剪切破壞，在可能產生塑性鉸的區段適當增加箍筋數量。6)按彎矩調幅法設計的結構，必須滿足正常使用階段變形及裂縫寬度的要求，在使用階段不應出現塑性鉸。４．廠房整體空間作用的程度主要取決于屋蓋的水平剛度，荷載類型，山墻剛度和間距。５．什么情況下設縫，方式有哪些？

變形縫定義

沉降縫、伸縮縫和防震縫統稱為變形縫。通常沉降縫、伸縮縫和防震縫被用作將房屋分成若干個獨立部分，從而消除沉降差、溫度和收縮應力以及體型復雜對結構帶來的危害。

沉降縫

沉降縫是將該不同部分的結構從頂到基礎整個斷開，使各部分自由沉降，以避免由于沉降差引起的附加應力對結構的危害。在下列情況下，宜考慮設置沉降縫：

⑴ 建筑主體結構高度懸殊，重量差別過大；⑵ 地基不均勻；⑶ 同一建筑結構不同的單元采用不同基礎形式；⑷ 上部結構采用不同的結構形式或結構體系的交接處。

.伸縮縫 伸縮縫即溫度縫，是在建筑物的平面尺寸較大時，為釋放結構中由于溫度變化和混凝土干縮而產生的內力而設置的。設置伸縮縫的方法，應從基礎頂面開始，將兩個溫度區段的上部結構構件完全分開，并留有一定的寬度，使上部結構在溫度變化時，水平方向可以自由的發生變形！

防震縫 為了避免震害，可采用設置防震縫的辦法，將平面和體型復雜的高層建筑，分成若干個比較規則、整齊和均勻的獨立結構單元。在下列情況下，宜設防震縫：⑴ 當建筑平面突出部分較長，而又未采取有效措施時； ⑵ 房屋有較大錯層時；⑶ 房屋各部分結構剛度或荷載相關懸殊時；⑷ 地基不均勻，各部分沉降相差過大時.６．影響墻柱高厚比的因素？

1.）砂漿強度等級2）砌體截面剛度3）砌體類型4）構件重要性和房屋使用情況5）構造柱間距及截面6）橫墻間距7）支撐條件 ７．水泥砂漿與混合砂漿的區別？

1)混合砂漿的可塑性要比水泥砂漿的可塑性好

2)水泥砂漿的流動性較差所以同一強度等級的混合砂漿砌筑的砌體強度要比想要純水泥的砌體高

８． 雨蓬的作用和破壞類型

1）作用：支撐雨蓬板和兼作過梁2)破壞類型：雨篷板在支撐處截面的受彎破壞 雨篷梁受彎剪扭作用發生破壞整體傾覆破壞

９．牛腿柱的破壞形態：彎壓破壞斜壓破壞剪切破壞１０．為了避免發生沖切破壞基礎應該具有足夠的高度，使角椎體沖切面以外由地面土凈反力所產生的沖切力不應大于沖切面上混凝土所能夠承受的沖切力

１１．砂漿的三性：耐久性可塑性保水性 １２．結構的可靠度： 安全性 適用性 和耐久性

１３．砌體局部受壓分幾種破壞形態1）因縱裂縫發展而引起的破壞2）劈裂破壞3）與墊板直接接觸砌體局部破壞

１４．當主梁的負鋼筋為單排時h0=h-(50---60)當為雙排時取h0=h-(70----80)１５．為了防止局部應力產生的主拉應力在梁部產生斜裂縫，應設置附加吊筋和箍筋

１６．屋蓋結構分為有檁體系和無檁體系１７． 活荷載不利的布置情況？

1》求某跨中最大正彎矩時、除必須在該跨布置活荷載外、每個一跨也應布置活荷載、2》求某跨中最小彎矩時（或負彎矩）、該跨不布置活荷載、而在左右跨布置活荷載、然后隔跨布置、3》求某支座截面最大負彎矩時、應在該支座左右兩跨布置活荷載、然后隔跨布置、4》求某支座的最大剪力時、應在該支座左右兩跨布置活荷載、然后隔跨布置、１８．砌體所用砂漿的基本要求

1》砂漿應符合砌體強度及耐久性要求。

2》砂漿的可塑性應保證在砌筑的時候很容易而且較均勻的鋪開、提高砌體的砌體的強度及施工效率、3》砂漿具有足夠的保水性、１９． 砌體的受壓應力狀態？或者 為什么砌體抗壓強度低于砌塊？

1》由于磚本身的形狀不完全規則、平整，灰縫的厚度和密實性不均勻、使得單塊磚在砌體內并不是均勻受壓，而是處于受彎和受剪狀態、2》砌體橫向變形時、磚與砂漿存在交互作用、3》彈性地基梁的作用、4》豎向灰縫的應力集中、２０． 影響砌體結構抗壓強度的因素

1》砌塊和砂漿的強度等級2》砌塊的尺寸和形狀3》砂漿的流動性、保水性、及彈性模量的影響4》砌筑質量和灰縫的厚度

２１．內力組合注意事項：

１每次內力組合時，都必須考慮恒荷載產生的內力。

２每次內力組合時，只能以一種內力（如M

可變荷載的取舍，max或Nmax或Ｎ并求得與其相應的其余兩種內min）為目標老決定力。

３在吊車豎向荷載中，同一柱的同一側牛腿上有Dmax或D

min作用，兩者只能選擇一種參加組合。４吊車橫向水平荷載T

內的兩個柱子上，向左或向右，組合時只能選取max同時作用在同一跨

其中一個方向。５在同一跨內D

max和D與TD

max不一定同

時發生，故組合時，不一定要組合T

max或Dmin產生的內力

Nmax產生的內力。

６當以為在風荷載及吊車荷載作用下，軸力Ｎ為零，雖max

或Ｎ為目標進行內力組合時，因

然將其組合并不改變組合目標，但可使彎矩Ｍ值增大或減小，故要取相應可能產生的最大正彎矩或最大負彎矩的內力項。

７風荷載有向左，向右吹兩種情況，只能選擇一種風向參加組合。

８由于多臺吊車同事滿載的可能性很小，所以那個多臺吊車參與組合時，吊車豎向荷載和水平荷載作用下的內力應乘以表３－１１規定的荷載折減系數。

２２．現澆樓蓋形式：單向板肋梁樓蓋。雙向板肋梁樓蓋，無梁樓蓋，密肋樓蓋，井式樓蓋。２３．單向板肋梁樓蓋平面布置方案：（１）主梁沿橫向２）主梁沿縱向３）只布置次梁

２４．單向板計算跨度：１）彈性：支座間距離２）塑性：凈跨

２５．采用折算荷載以考慮。支座的轉動約束作用

２６．影響塑性鉸轉動能力的因素：主要為鋼筋種類，受拉縱筋配筋率以及混凝土的極限壓縮變形

２７．樓梯類型：梁式樓梯，板式樓梯，折板懸挑式和螺旋式樓梯

２８．整體式樓梯：為了防止板面出現裂縫，應在斜板上部布置適量的附加鋼筋伸出支座長度為Ｌ/４２９．單廠的支撐作用n

：１）保證廠房結構構件的穩定和日常工作２）增強廠房的整體穩定和空間剛度３）傳遞水平荷載給主要承重構件。３０．柱間支撐包括：上柱柱間支撐一般設在伸縮區段兩端與屋蓋橫向水平支撐相對應的柱間以及伸縮縫區段中央或鄰近中央的柱間。下柱柱間支撐設在伸縮縫區段中部與上柱柱間支撐相應的位置。

３１．屋面板采用三點焊接，形成水平剛度較大的屋蓋結構

３２．等高排架：是指各柱的柱頂標高相等，或雖柱頂標高不等，但柱頂由傾斜的橫梁相連的排架。

３３．廠房的整體空間作用：排架與排架，排架與山墻之間的相互制約作用。其作用程度主要取決于屋蓋的水平剛度，荷載類型，山墻剛度和間距等吊車荷載作用下廠房的內力分析，需考慮其整體空間作用。１．塑性鉸：適筋梁（或柱，當主要是梁）受拉縱筋屈服后，截面可以有較大轉角，形成類似于

鉸一樣的效果。稱作塑性鉸。

２．塑性鉸的特點：1）塑性鉸實際上不是集中于一個截面，而是具有一定長度的塑性變形區域，為了簡化分析，可認為塑性鉸是一個截面。2）塑性鉸能承受彎矩，等于截面屈服彎矩，作為理想彈塑性考慮，3）對于單筋受彎構件，塑性鉸只能沿彎矩作用方向，繞不斷上升的中和軸單向轉動，相反方向則不能轉動4）塑性鉸的轉動能力受到配筋率等的限制，與理想鉸相比，可

轉動的轉角值較小。

３．彎矩調幅法進行結構承載能力極限狀態計算時,須遵循的規定：1)受力鋼筋宜采用HPB235,HRB335,HRB400,RRB400級熱軋鋼筋；混凝土強度等級宜在C20—C40范圍內使用。2）截面的彎矩調幅系數一般不宜超過0.25。3）彎矩調整后的梁端截面受壓區高度不應超過0.25，也不宜小于0.10。4）調整后的結構內力必須滿足靜力平衡條件。5）為了防止內力重分布前發生剪切破壞，在可能產生塑性鉸的區段適當增加箍筋數量。6)按彎矩調幅法設計的結構，必須滿足正常使用階段變形及裂縫寬度的要求，在使用階段不應出現塑性鉸。４．廠房整體空間作用的程度主要取決于屋蓋的水平剛度，荷載類型，山墻剛度和間距。５．什么情況下設縫，方式有哪些？

變形縫定義

沉降縫、伸縮縫和防震縫統稱為變形縫。通常沉降縫、伸縮縫和防震縫被用作將房屋分成若干個獨立部分，從而消除沉降差、溫度和收縮應力以及體型復雜對結構帶來的危害。

沉降縫

沉降縫是將該不同部分的結構從頂到基礎整個斷開，使各部分自由沉降，以避免由于沉降差引起的附加應力對結構的危害。在下列情況下，宜考慮設置沉降縫：

⑴ 建筑主體結構高度懸殊，重量差別過大；⑵ 地基不均勻；⑶ 同一建筑結構不同的單元采用不同基礎形式；⑷ 上部結構采用不同的結構形式或結構體系的交接處。

.伸縮縫 伸縮縫即溫度縫，是在建筑物的平面尺寸較大時，為釋放結構中由于溫度變化和混凝土干縮而產生的內力而設置的。設置伸縮縫的方法，應從基礎頂面開始，將兩個溫度區段的上部結構構件完全分開，并留有一定的寬度，使上部結構在溫度變化時，水平方向可以自由的發生變形！

防震縫 為了避免震害，可采用設置防震縫的辦法，將平面和體型復雜的高層建筑，分成若干個比較規則、整齊和均勻的獨立結構單元。在下列情況下，宜設防震縫：⑴ 當建筑平面突出部分較長，而又未采取有效措施時； ⑵ 房屋有較大錯層時；⑶ 房屋各部分結構剛度或荷載相關懸殊時；⑷ 地基不均勻，各部分沉降相差過大時.６．影響墻柱高厚比的因素？

1.）砂漿強度等級2）砌體截面剛度3）砌體類型4）構件重要性和房屋使用情況5）構造柱間距及截面6）橫墻間距7）支撐條件 ７．水泥砂漿與混合砂漿的區別？

1)混合砂漿的可塑性要比水泥砂漿的可塑性好

2)水泥砂漿的流動性較差所以同一強度等級的混合砂漿砌筑的砌體強度要比想要純水泥的砌體高

８． 雨蓬的作用和破壞類型

1）作用：支撐雨蓬板和兼作過梁2)破壞類型：雨篷板在支撐處截面的受彎破壞 雨篷梁受彎剪扭作用發生破壞整體傾覆破壞

９．牛腿柱的破壞形態：彎壓破壞斜壓破壞 剪切破壞１０．為了避免發生沖切破壞基礎應該具有足夠的高度，使角椎體沖切面以外由地面土凈反力所產生的沖切力不應大于沖切面上混凝土所能夠承受的沖切力

１１．砂漿的三性：耐久性可塑性保水性 １２．結構的可靠度： 安全性 適用性 和耐久性

１３．砌體局部受壓分幾種破壞形態1）因縱裂縫發展而引起的破壞2）劈裂破壞3）與墊板直接接觸砌體局部破壞

１４．當主梁的負鋼筋為單排時h0=h-(50---60)當為雙排時取h0=h-(70----80)１５．為了防止局部應力產生的主拉應力在梁部產生斜裂縫，應設置附加吊筋和箍筋

１６．屋蓋結構分為有檁體系和無檁體系１７． 活荷載不利的布置情況？

1》求某跨中最大正彎矩時、除必須在該跨布置活荷載外、每個一跨也應布置活荷載、2》求某跨中最小彎矩時（或負彎矩）、該跨不布置活荷載、而在左右跨布置活荷載、然后隔跨布置、3》求某支座截面最大負彎矩時、應在該支座左右兩跨布置活荷載、然后隔跨布置、4》求某支座的最大剪力時、應在該支座左右兩跨布置活荷載、然后隔跨布置、１８．砌體所用砂漿的基本要求

1》砂漿應符合砌體強度及耐久性要求。

2》砂漿的可塑性應保證在砌筑的時候很容易而且較均勻的鋪開、提高砌體的砌體的強度及施工效率、3》砂漿具有足夠的保水性、１９． 砌體的受壓應力狀態？或者 為什么砌體抗壓強度低于砌塊？

1》由于磚本身的形狀不完全規則、平整，灰縫的厚度和密實性不均勻、使得單塊磚在砌體內并不是均勻受壓，而是處于受彎和受剪狀態、2》砌體橫向變形時、磚與砂漿存在交互作用、3》彈性地基梁的作用、4》豎向灰縫的應力集中、２０． 影響砌體結構抗壓強度的因素

1》砌塊和砂漿的強度等級2》砌塊的尺寸和形狀3》砂漿的流動性、保水性、及彈性模量的影響4》砌筑質量和灰縫的厚度

２１．內力組合注意事項：

１每次內力組合時，都必須考慮恒荷載產生的內力。

２每次內力組合時，只能以一種內力（如M

可變荷載的取舍，max或Nmax或Ｎ并求得與其相應的其余兩種內min）為目標老決定力。

３在吊車豎向荷載中，同一柱的同一側牛腿上有Dmax或D

min作用，兩者只能選擇一種參加組合。４吊車橫向水平荷載T

內的兩個柱子上，向左或向右，組合時只能選取max同時作用在同一跨

其中一個方向。５在同一跨內D

max和D與TD

max不一定同

時發生，故組合時，不一定要組合T

max或Dmin產生的內力

Nmax產生的內力。

６當以為在風荷載及吊車荷載作用下，軸力Ｎ為零，雖max

或Ｎ為目標進行內力組合時，因

然將其組合并不改變組合目標，但可使彎矩Ｍ值增大或減小，故要取相應可能產生的最大正彎矩或最大負彎矩的內力項。

７風荷載有向左，向右吹兩種情況，只能選擇一種風向參加組合。

８由于多臺吊車同事滿載的可能性很小，所以那個多臺吊車參與組合時，吊車豎向荷載和水平荷載作用下的內力應乘以表３－１１規定的荷載折減系數。

２２．現澆樓蓋形式：單向板肋梁樓蓋。雙向板肋梁樓蓋，無梁樓蓋，密肋樓蓋，井式樓蓋。２３．單向板肋梁樓蓋平面布置方案：（１）主梁沿橫向２）主梁沿縱向３）只布置次梁

２４．單向板計算跨度：１）彈性：支座間距離２）塑性：凈跨

２５．采用折算荷載以考慮。支座的轉動約束作用

２６．影響塑性鉸轉動能力的因素：主要為鋼筋種類，受拉縱筋配筋率以及混凝土的極限壓縮變形

２７．樓梯類型：梁式樓梯，板式樓梯，折板懸挑式和螺旋式樓梯

２８．整體式樓梯：為了防止板面出現裂縫，應在斜板上部布置適量的附加鋼筋伸出支座長度為Ｌ/４２９．單廠的支撐作用n

：１）保證廠房結構構件的穩定和日常工作２）增強廠房的整體穩定和空間剛度３）傳遞水平荷載給主要承重構件。３０．柱間支撐包括：上柱柱間支撐一般設在伸縮區段兩端與屋蓋橫向水平支撐相對應的柱間以及伸縮縫區段中央或鄰近中央的柱間。下柱柱間支撐設在伸縮縫區段中部與上柱柱間支撐相應的位置。

３１．屋面板采用三點焊接，形成水平剛度較大的屋蓋結構

３２．等高排架：是指各柱的柱頂標高相等，或雖柱頂標高不等，但柱頂由傾斜的橫梁相連的排架。

３３．廠房的整體空間作用：排架與排架，排架與山墻之間的相互制約作用。其作用程度主要取決于屋蓋的水平剛度，荷載類型，山墻剛度和間距等吊車荷載作用下廠房的內力分析，需考慮其整體空間作用。

第四篇：鋼筋混凝土結構中鋼筋的銹蝕和混凝土碳化檢測與加固

鋼筋混凝土結構中鋼筋的銹蝕和混凝土碳化檢測與加固

摘要: 許多既有的鋼筋混凝土建構筑物都存在著各種各樣的病害和損傷,尤其是隨著時間的推移,一大批已建鋼筋混凝土建構筑物由于施工質量原因或年久失修及老化出現了很多結構性的病害,而無法正常使用.如何迅速準確地對這些建構筑物進行檢測、判斷其受損程度、以及做好加固改造處理,在總體安全、經濟的前提下,最大限度地延長結構的功能與使用壽命,是土木工程領域里的一個主要熱點問題,對于受損及病害鋼筋混凝土建構筑物如何做到準確的檢測鑒定并修復加固是關系到安全、正常使用和經濟的重大問題.對其進行研究具有重要的現實意義.本文介紹了混凝土碳化和鋼筋銹蝕的發生機理與影響因素,分析和討論了混凝土碳化和鋼筋銹蝕對材料性能的影響.本文根據收集現有的理論成果總結混凝土碳化和鋼筋銹蝕的檢測方法,并分析提出修復和加固處理方法.關鍵詞:鋼筋混凝土結構 鋼筋銹蝕 混凝土碳化 檢測 加固

正文: ①鋼筋銹蝕的發生機理與影響因素;

鋼筋混凝土結構隨著時間的推移將發生鋼筋銹蝕、混凝土碳化等影響建筑物正常使用的病害.鋼筋銹蝕是鋼筋混凝土結構破壞的主要原因.混凝土保護層不夠,混凝土結構有裂縫,結構中有外露的鋼筋頭，水和空氣滲透作用,混凝土質量沒有滿足密實要求，有空洞；或者混凝土標號太低（低標號混凝土不密實）,鋼筋銹蝕原因主要就是誰和空氣侵蝕，使鋼筋產生氧化,混凝土中鋼筋銹蝕的條件是受氧化，如果保護層不夠，或者水中有腐蝕性物質就會銹蝕的.由于混凝土質量較差或保護層厚度不足，混凝土保護層受二氧化碳碳化至鋼筋表面，使鋼筋周圍堿度降低，或由于氯化物介入，鋼筋周圍氯離子較高，均可引起鋼筋周圍氧化膜破壞，鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發生銹蝕反應，從而生成氫氧化鐵銹蝕物。

（1）盡管高摻量硅粉的火山灰反應使堿度下降，但鋼筋不生產宏電池銹蝕。其原因是水灰比降低和硅粉的火山灰反應時孔結構致密化，導致電極電阻增大。摻硅粉的HPC的高度致密的孔結構大大降低了電解電導率-------鋼筋銹蝕的基本條件。

鋼筋銹蝕后，其氫氧化鐵修飾物體積比原來增長約2~4倍，從而對周圍混凝土產生膨脹應力，導致保護層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產生裂縫，并有銹跡滲出到混凝土表面。由于銹蝕，使鋼筋有效截面面積減小，鋼筋與混凝土握裹力消弱，結構承載力下降，并誘發其他形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導致結構破壞。

因為混凝土硬化后，表面混凝土遇到空氣中二氧化碳的作用，使氫氯化鈣慢慢經過化學反應變成碳酸鈣，使之堿性降低，碳化到鋼筋表面時，使鈍化膜遭到破壞，鋼筋就開始腐蝕，眾所周知，大氣是二氧化碳的主要來源，大氣中通常含0.2%-0.3%的二氧化碳，而且只要有大氣存在的地方，就必然存在二氧化碳，對于普通的硅酸鹽而言，水化產生的氫氧化鈣可達到整個水化產物的10%-15%，它作為水泥水化產物之一，一方面，它是混凝土高堿度的提供源和保證者，對保護鋼筋起著十分重要的作用；另一方面，它又是混凝土中最不穩定的成分之一，很容易與環境中的酸性介質發生中和反應，使混凝土碳化，并逐步延伸鋼筋，使鋼筋開始銹蝕。

混凝土屬于堿性材料，其孔隙溶液的PH值為12-14，因而對鋼筋具有較好的保護作用，有利于鋼筋表面形成保護鋼筋的鈍化膜，但這種鈍化膜只有在高堿環境中才是穩定的。如果周圍環境PH值降到11.8時，鈍化膜就開始變得不穩定，當PH值繼續降到9.88時，鈍化膜就開始變得難以生存或逐漸破壞，使得進入混凝土中的氯離子吸附于鈍化膜處，并使鈍化膜的PH值迅速降低，逐步酸化，從而使得鈍化膜被破壞。

無論混凝土碳化還是氯離子侵蝕，都可以引起鋼筋部分銹蝕，在鈍化膜破壞處有腐蝕電流產生，在鈍化膜破壞還與未破壞區這間存在電位差，有宏電流產生，但微電流要比宏電流大得多。又因為氯離子的存在大大降低了混凝土的電阻率，并且氯離子和鐵離子的結合可以形成易容于水的氯化鐵，從而加速了腐蝕產物向外的擴散過程，并由于宏觀腐蝕電流在鈍化膜破壞區邊邊緣最大，使得靠近鈍化區的邊緣的局部鈍化膜破壞較快，這種現象稱為局部銹蝕鋼筋的“邊緣效應”。正是由于混凝土結構中氯離子的存在，大大降低了陰、陽極之間的歐姆電阻，強化了離子通路，提高了腐蝕電流的效率，從而加速了鋼筋的電化學腐蝕過程，氯離子對混凝土中鋼筋銹蝕更嚴重更快速.而氯化物是鋼筋的一種活化劑，它能置換鈍化膜的氧而使鋼筋發生潰爛性腐蝕，而氯鹽是高吸濕性的鹽，它能吸收空氣中的水分變成液體，從而使氯離子從擴散作用變成滲透作用，達到氯離子，透過保護區去腐蝕鋼筋的目的。

（2）混凝土硬化以后，表面遭受空氣中二氧化碳的作用，氫氧化鈣慢慢變成碳酸鈣而失去堿性通常稱之為混凝土的碳化，或者中性化。氯離子不僅促成了鋼筋表面的腐蝕電流，而且加速了電流的作用過程，陽極反應過程Fe→2e→Fe2+,如果生成的Fe2+不能及時搬運而積累于陰極表面，則陰極反應就會因此而受阻，相反，如果生成的Fe2+能及時被搬走，那么。陽極反應過程就會順利乃至加還進行，Cl與Fe相遇就會生成FeCl2，Cl能使Fe消失而加速陽極過程，通常把陽極過程受阻稱做陽極極化作用，而加速陽極過程者，稱作陽極去極化作用，氯離子正是發揮了陽極去極化作用的功能。

應該說明的是，在氯離子存在的混凝土中，鋼筋通常的銹蝕產物很很難找到FeCl2的存在，這是由于FeCl2是可溶的，在向混凝土內擴散遇到氫氧根離子，立即生成Fe(OH)2的一種沉淀物質又進一步氧化成鐵的氧化物，即通常說的“鐵銹”，由此可見，氯離子只起到了“搬運”的作用，而不被消失，也就是說進入混凝土的氯離子，會周而復始地起破壞作用，這也是氯鹽危害特點之一。

水泥中的鋁酸三鈣，在一定條件下，可與氯鹽作用生成不溶性“復鹽”，從而降低了混凝土中游離氯離子的存在，從這個角度講，含鋁酸三鈣高的水泥品種有利于氯離子的侵害，海洋環境中優先選用鋁酸三鈣含量高的普通硅酸鹽水泥，然而，復鹽只有在堿性環境下才能生成和保持穩定，當混凝土的堿度降低時，復鹽會發生分解，重新釋放出氯離子來。在做鋼筋銹蝕實驗不難發現，如果大面積的鋼筋表面上具有高濃度的氯化物，則氯化物所引起的銹蝕是均勻的，但是在不均質的混凝土中，常見的局部銹蝕，導致點蝕.首先則是在很小的鋼筋表面上，混凝土孔隙液具有較高的氯化物濃度，形成破壞鈍化膜的具備條件，形成小陽極，此時，鋼筋表面的大部分仍具鈍化膜，成為大陽極，這種特點的由大陽極、小陰極組成的銹蝕電偶，由于大陰供養充電，使小陽極上的鐵迅速溶解而產生沉淀，小陰極區局部酸化，同時，由于大陰極區的陰極反應，生成氫氧化根離子，PH值增高，氯離子提高了混凝土的吸濕性，使得陰極與陽極之間的混凝土孔隙的歐姆電陰降低，這幾方面的自發變化，將使上述局部銹蝕電偶得以自發的一局部深入形式繼續進行。

（3）混凝土中的鋼銹是一電化學過程，它由鋼表面的電阻，與鋼接觸的水泥漿體的PH值及電解質如氯化物及氧向混凝土的擴散所控制。在荷載作用下受彎引起的混凝土的裂紋導致CL-及其他離子更快的擴散至鋼筋。這些個別地方的銹蝕因銹蝕產物的聚集又導致進一步開裂。

試驗結果表明，混凝土中的鋼筋銹蝕與通氧程度和摻鹽量關系最大，其中通氧程度又是其中的最關鍵因素，因為氯鹽的保銹作用只在氧氣比較充足的情況下，才能表現出來。當氧氣不足時，鋼筋銹蝕量主要取決于氧的通入程度：絕氧時，不論摻鹽多少鋼筋都未銹蝕。當通氧容易時，隨著氯鹽摻量的增加，銹蝕量直線增長，摻加5 ％的氯鹽，4 個月內鋼筋銹蝕4g，摻和20％的氯鹽，銹蝕量增加至5 g，占鋼筋重的5.1 %。當通氧困難時，無論CaCl2,還是NaCl，鋼筋銹蝕量均與鹽量成拋物線關系，即摻鹽量對鋼筋銹蝕的影響有一個最大的極限值，摻鹽量超過最大極限值時，摻鹽量再增加，鋼筋銹蝕是反而減小。

明顯看出摻鹽量為2％～4％NaCl 和6％～8 ％NaCl，的鋼筋銹蝕量最大。如摻加1％NaCl，一年時間鋼筋銹蝕0.36g,摻鹽量增加到3 ％，鋼筋銹蝕量增至最大0.6g,摻鹽量繼續增加，鋼筋銹蝕量急劇減少，摻鹽量增加到20％，鋼筋銹蝕量減少到0.1g,僅為1％NaCl 的27% 和3％NaCl 的17％。同時鋼筋銹蝕速度逐漸減慢，試驗齡期一年以后，銹蝕速度更慢，直到四年齡期的三年時間內，銹蝕量幾乎沒有增加。將通氧容易時與通氧困難時的試驗進行比較明顯看出，摻氯鹽數量相同時，通氧容易和通氧困難兩種不同條件下的鋼筋銹蝕量相差很大，且摻鹽量越高，相差越大，即通氧容易的鋼筋銹蝕量比通氧困難的銹蝕量高10～100 倍。

（4）由于在氯離子環境下，鋼筋一旦開始銹蝕，發展即非常迅速，腐蝕發展階段與銹蝕誘導階段相比非常短，所以在現有研究中，對海洋環境和除冰鹽環境，通常將腐蝕誘導期定義為混凝土結構的使用壽命。這樣，臨界濃度的確定對于評估鋼筋銹蝕的情況和結構壽命的預測都具有重要的意義。

②混凝土碳化發生機理和影響因素;(1)發生機理:拌和混凝土時，硅酸鹽水泥的主要成份CaO水化作用后生成Ca（OH）2，它在水中的溶解度低，除少量溶于孔隙液中，使孔隙液成為飽和堿性溶液外，大部分以結晶狀態存在，成為孔隙液保持高堿性的儲備，它的PH值為12.5～13.5。空氣中的CO2氣體不斷地透過混凝土中未完全充水的粗毛細孔道，氣相擴散到混凝土中部分充水的毛細孔中，與其中的孔隙液所溶解的Ca(OH)2進行中和反應。反應產物為CaCO3和H2O，CaCO3溶解度低，沉積于毛細孔中。該反應式為：

Ca（OH）2+CO2→CaCO3↓+H2O

反應后，毛細孔周圍水泥石中的羥鈣石補充溶解為Ca2+和OH-，反向擴散到孔隙液中，與繼續擴散進來的CO2反應，一直到孔隙液的PH值降為8.5～9.0時，這層混凝土的毛細孔中才不再進行這種中和反應，此時即所謂“已碳化”。確切地說，碳化應稱為碳酸鹽化。另外，凡是能與Ca（OH）2進行中和反應的一切酸性氣體，如SO2、SO3、H2S以至于氣相HCI等，均能進行上述中和反應，使混凝土堿度降低，故混凝土碳化應廣義地稱為“中性化”。混凝土表層碳化后，大氣中的CO2繼續沿混凝土中未完全充水的毛細孔道向混凝土深處氣相擴散，更深入地進行碳化反應。碳化后的混凝土質地疏松，強度降低。(2)影響因素: Ⅰ;環境條件

因為碳化是液相反應，十分干燥的混凝土即一直處于相對濕度低于25%空氣中的混凝土很難碳化；在空氣濕度50%～75%的大氣中，不密實的混凝土最容易碳化；但在相對濕度>95%的潮濕空氣中或在水中的混凝土反而難以碳化，這是因為混凝土含水時透氣性小，碳化慢；在濕度相同時，風速愈高、溫度愈高，混凝土碳化也愈快；混凝土碳化速度與空氣中CO2濃度的平方根成正比。Ⅱ;水泥品種

一般說來，普通硅酸鹽水泥要比早強硅酸鹽水泥碳化稍快，摻混合材的水泥碳化速度更快，混合材摻量越大，碳化速度越快。摻用優質減水劑或加氣劑，可以大大改善混凝土的和易性，減小水灰比，制成密實的混凝土，使碳化減慢。尤其是加氣減水劑，由于抗凍性提高，可以大大改善鋼筋混凝土建筑物的耐久性。Ⅲ;水灰比

混凝土的碳化速度與它的透氣性有很密切的關系，混凝土的透氣性越小，碳化進行越慢。水灰比小的混凝土由于水泥漿的組織密實，透氣性小，因而碳化速度就慢。同理，單位水泥用量多的混凝土碳化較慢。Ⅳ;澆筑與養護質量

密實的混凝土表層孔隙很小，易從潮濕的空氣中吸取水分而充滿水，故不易碳化；欠密實的混凝土表層中大孔隙內無水，CO2可以由氣相擴散到充滿水的毛細孔隙而完成碳化。所以越是密實的混凝土其抗碳化能力越高。

混凝土澆筑與養護質量是影響混凝土密實性的一個重要因素。如果混凝土澆筑時不規范，特別是振搗不密實，以及養護方法不當、養護時間不足時，就會造成混凝土內部毛細孔道粗大，且大多相互連通，嚴重時會引起混凝土再現蜂窩、裂縫等缺陷，使水、空氣、侵蝕性化學物質沿著粗大的毛細孔道或裂縫進入混凝土內部，從而加速混凝土的碳化和鋼筋腐蝕。

③混凝土碳化對材料性能的影響;(該結果通過對實驗結果的分析所得)結果如下:(1)基本力學性能

各種強度等級混凝土的抗壓強度、抗拉強度及彈性模量在碳化前的結果如表1。碳化后的測試結果見試驗結果匯總表2。

表1混凝土的強度及彈性模量

表2 試驗結果匯總

對比表1和2中的數據可以看出，碳化后各種強度等級混凝土的立方體抗壓強度有明顯提高，提高大約1．25倍左右，但抗拉強度沒有明顯變化，因此，工程中可按抗拉強度不變考慮。從材料學上來分析這一現象是：由于混凝土碳化后變得更密實，孔隙率降低，而且孔隙內壁的Ca(OH)2轉化成了CaCO3，所以混凝土的抗壓強度會提高。不同強度等級混凝土碳化前后強度的變化如圖1,2所示:

圖1：碳化前后抗壓強度的變化

圖2：碳化前后抗拉強度的變化（2）應力應變關系曲線

混凝土碳化以后，由于從材料微觀結構上發生了一系列的變化，導致宏觀受力性能改變。碳化前后混凝土棱柱體破壞形態無大的變化，都是產生錐狀裂縫劈裂破壞，到達極限荷載后，隨著變形的發展，表面凝土剝落。碳化前后的應力應變關系如圖3、4、5所示。由碳化前后的應力應變對比曲線圖看出，混凝土碳化以后棱柱體抗壓強度變高，同立方體抗壓強度試驗結果相符合，但是峰值應變相對碳化前沒有明顯提高，基本變化不大，彈性模量有一定程度提高。碳化后應力應變曲線中，上升段更接近直線，斜率變大，下降段變陡，比碳化前的混凝土更脆。

圖3：混凝土碳化前后

圖4：混凝土碳化前后 應力應變曲線圖（C20）

應力應變曲線圖（C30）

圖5：混凝土碳化前后

圖6；不同程度碳化混 應力應變曲線圖（C40）

凝土應力應變曲線圖 同濟大學朱伯龍教授給出了不同程度碳化混凝土應力應變曲線，沒有說明試驗方法和試件的有關情況，曲線如圖6。圖中所示混凝土不同程度碳化后的強度都有所提高，峰值應變減小電比較明顯，和本文試驗結果有一定的出入，本文峰值應變的減小并不是很明顯，大約在0．001ε。同時對碳化后鋼筋混凝土受彎構件和壓彎構件性能的試驗，得出的結果都是強度略有提高，但延性降低，延性系數隨碳化深度的增加而降低的情況如表7。

表7：延性系數隨碳化深度的變化

④鋼筋銹蝕對材料性能的影響;?銹蝕鋼筋的強度

鋼筋銹蝕以后，不僅僅造成截面面積減小，而且因為種種原因使其力學性能發生變化，最明顯的就是鋼筋屈服強度、極限強度的降低，隨著銹蝕率的不同，強度的降低程度也不同。事實上，銹蝕鋼筋的實際屈服強度和極限強度分別為銹蝕鋼筋的屈服荷載和極限荷載與鋼筋實際截面面積的比值，其與鋼筋銹蝕截面損失率之問的關系并不明顯，因此，所謂的銹蝕鋼筋的屈服強度和極限強度指的是銹蝕鋼筋的實際屈服荷載和極限荷載與鋼筋公稱面積(即未銹時的面積)之比，顯然小于鋼筋未銹時的強度。從宏觀上看，銹蝕鋼筋強度下降的原因主要有二，其一是鋼筋銹蝕以后有效截面面積減小，從而使其所能抵抗的拉力減小；其二是銹蝕鋼筋的表面凹凸不平，受力以后嚴重的應力集中使其所抗拉力進一步減小。銹蝕鋼筋強度的降低與銹筋截面損失率之間的關系可以分為如下四種情況：

(1)當鋼筋截面損失率小于1％時，鋼筋表面僅有一層浮銹，鋼筋的屈服強度、極限強度與母材相同。

(2)對于截面損失率小于5％，且沿鋼筋長度發生均勻銹蝕的弱腐蝕鋼筋，鋼筋的失重率近似等于截面面積損失率，鋼筋的屈服強度和極限強度可以與母材相同來考慮，鋼筋承載能力的降低與鋼筋截面面積損失率基本成正比，此時，可以簡單地用銹蝕鋼筋的實際截面面積乘以屈服強度、極限強度獲得鋼筋的承載力。

(3)對于截面損失率大于5％小于20％的鋼筋，由于混凝土材料的不勻性、使用環境的不穩定性、鋼簸各部位受力程度的不同等因素，實際上混凝土中的鋼筋銹蝕很少有均勻銹蝕的情況，通常鋼筋截面面積損失率大于重量損失率，且隨著鋼筋銹蝕的發展，銹蝕的不均勻性和離散性增大，重量損失率與截面面積損失率的差異越大。(4)當截面損失率大于20％時，則按無屈服點的熱軋鋼筋處理。?銹蝕鋼筋的變形

鋼筋銹蝕后，極限伸長率明顯下降，塑性降低，通過試驗研究發現，當截面損失率小于5％時，熱軋鋼筋的應力一應變曲線仍具有明顯的屈服點，鋼筋的伸長率基本上大于規范最小允許值，而當截面損失率大于10％時，鋼筋的屈服點已經不很明顯。伸長率則大于規范堤小允許值。鋼筋銹蝕后的伸長率降低程度遠遠大于截面面積的損失率，當截面損失率大于5％時，具有局部坑蝕的鋼筋蝕后伸長率與截面損失率的關系可由下式表示：

一般，在正常的工藝制度和化學成分范圍內生產出來的熱軋鋼筋都有明顯的屈服點和一定的屈服臺階，并且混凝土結構用鋼的廂強比一般在0．67以內。然而隨著鋼筋銹蝕的加劇，銹蝕鋼筋極限抗拉強度的降低比屈服強度的降低更快，屈服臺階縮短，屈強比增大，屈服點趨于不明顯甚至消失，容易引起結構或構件的突然破壞。?銹蝕鋼筋的彈性模量

圖8為不同銹蝕率鋼筋的應力一應變曲線放在一起的圖形。從圖中可以看出：在鋼筋銹蝕率小于20％時，應力一應變關系曲線的形狀很相似，鋼筋屈服時的應變與未銹時近似相等。不同的是鋼筋銹蝕以后，屈服點降低，屈服平臺縮短，極限強度和極限應變減小，且隨著銹蝕率的增大，屈服點、極限強度和極限應變減小的越快，屈服平臺也越不明顯，當銹蝕率大于20％時，鋼筋已沒有屈服臺階。

圖8: 筋不同截面銹蝕率的應力應變關系

⑤混凝土碳化的檢測方法和修復與加固處理方法；

1.在砼表面可采用適當的工具在測區表面形成直徑約15mm的孔洞，其深度應大于混凝土的碳化深度（大于10mm）或者直接在柱角或梁角敲一塊混凝土下來；

2.用洗耳球或小皮老虎吹掉灰塵碎屑，并不得用水擦洗；

3.在鑿開的砼表面滴或者噴1％的酚酞酒精溶液；

4.用游標卡尺或碳化深度深度測定儀測定沒有變色的砼的深度。

5.2.1 環氧厚漿涂料 1.性能特點

環氧厚漿涂料是由環氧基料、增韌劑、防銹劑、防銹防滲填料及固化劑等多種成份組成，適用于混凝土表層封閉。它具有以下一些特點：①、穩定性好。該涂料在大氣、淡水、海水及酸堿溶液等介質中長期穩定。②、物理機械性能好。該涂料附著力強，涂層堅硬耐磨，耐熱性及電絕緣性好。③、密封性能好。該涂料涂刷后能完全密閉受涂物表面，耐水、耐濕。④、保護周期長。使用壽命在12年以上。⑤、施工方便。既適合手工涂刷，又適合機械噴涂。

2.施工工藝（1）表面處理

混凝土表面處理是除掉混凝土上的污跡、浮物，一般有手工清理和機械清理兩種方法。手工清理用鋼絲刷在混凝土上來回拉刷，直至除掉混凝土表面的污跡，再用水清洗。機械清理常用噴砂及高壓水、高壓氣沖洗，以不損傷混凝土表層為限。表面處理后，對于混凝土上顯露出來的裂縫、蜂窩、麻面等缺陷要先進行修補，完全補好后才能進行涂裝，這樣才能徹底保護混凝土。混凝土表面處理后待完全干燥后才能進行涂裝。

（2）涂料使用要求 環氧厚漿涂料分甲、乙兩組分，使用時一般按甲、乙組分比7∶1混合均勻后使用。配制量要根據需求適量配制，及時用完。二次涂裝要在一次涂裝漆膜完全干燥后進行。

（3）表面涂裝

環氧厚漿涂料的人工涂裝方法與一般涂料相同，機械噴涂采用高壓無氣噴涂工藝。

（4）用量

環氧厚漿涂料固體組分多，揮發組分少，一般應涂刷3～4遍，厚度達到250μｍ左右，用量0.5～0.6kg/m2。

5.2.2 硅粉砂漿

硅粉砂漿由普遍水泥砂漿摻和硅粉拌制而成，適用于混凝土碳化層鑿除后的重新粉刷。硅粉砂漿因其優越的力學性能和抗滲性能而尤其適用于船閘、通航節制閘閘室岸翼墻墻面的防碳化處理。

根據試驗，其抗沖磨性能比C60水泥砂漿高1.5倍，其抗壓強度達120MPa，抗拉強度5.2MPa，粘結強度3.6MPa，CO2濃度為30%的28d碳化試驗的碳化深度為0。

硅粉砂漿的施工工藝為：混凝土表面鑿毛、沖洗、刷水泥硅粉凈漿、粉硅粉砂漿，養護14d。硅粉砂漿粉層厚度一般為2cm左右。

5.2.3 混凝土結構變形縫的縫面處理

混凝土結構變形縫的縫面處理難于一般方法進行防碳化處理。為阻緩縫內混凝土的繼續碳化，并能滿足變形縫的變形要求，對于水上部位的變形縫，可采用華東水利設計研究院研制的SR嵌縫膏進行表面封閉；對水下部位的變形縫，可采用南京水利科學研究院研制的SBS改性瀝青灌注封閉，能起到閉氣止水的雙重作用。

⑥鋼筋銹蝕的檢測方法、預防措施、修復與加固處理方法.?檢測方法；

目前，混凝土中鋼筋銹蝕的非破損檢測方法有分析法、物理法和電化學法三大類。分析法是根據現場實測的鋼筋直徑、保護層厚度、混凝土強度、有害離子的侵入深度及其含量、縱向裂縫寬度等數據，綜合考慮構件所處的環境情況，利用文獻中所述的鋼筋銹蝕計算模型，來推斷鋼筋銹蝕程度；物理方法主要通過測定鋼筋銹蝕引起電阻、電磁、熱傳導、聲波傳播等物理特性的變化來反映鋼筋銹蝕情況；電化學方法通過測定鋼筋混凝土腐蝕體系的電化學特性來確定混凝土中鋼筋銹蝕程度或速度。

分析法的應用有賴于建立合理可靠的鋼筋銹蝕實用預測模型，但到目前為止，還沒有既有充分理論根據、又有大量工程實例驗證的數學模型，因此將分析法用于混凝土中鋼筋銹蝕評估還有待于進一步研究。

用于混凝土中鋼筋銹蝕檢測的物理方法主要有電阻棒法、渦流探測法嘶引、射線法、及紅外熱像法。電阻捧法測量鋼筋銹蝕是鋼筋截面積和表面狀態發生變化引起的電阻值變化，利用導電原理間接推算鋼筋的剩余面積；渦流探測法通過測定勵磁電流與發生在鋼筋內的次生波的相位關系來判斷鋼筋的銹蝕情況。射線法拍攝混凝土中鋼筋的x射線或Y射線照片，直接觀察鋼筋的銹蝕情況；紅外熱像法通過測量混凝土表面的溫度分布圖分析鋼筋銹蝕程度。但到目前為止，物理方法還主要停留在實驗室階段。

混凝土中鋼筋銹蝕是一個電化學過程，電化學測量是反映其本質過程的有力手段，與分析法或物理方法比較，電化學方法還有測試速度快、靈敏度高、可連續跟蹤和原位測量等優點，因此電化學檢測方法得到了很大的重視和發展，在實驗室已經成功地用于檢測混凝土試樣中鋼筋的銹蝕狀況和銹蝕速度，并已開始試用于現場測試。電化學檢測方法有自然電位法(又叫半電池電位法)、交流阻抗譜法、線性極化法恒電量法、電化學噪聲法、混凝土電阻法和諧波法等。其中，現場檢測最常用的是自然電位法和線性極化測量技術。?預防措施； Ⅰ.基本措施

基本措施就是致力于提高混凝土自身的防護能力。由于鋼筋腐蝕的最直接原因是其表面保護膜的破壞，因此，完好的混凝土對其內部鋼筋的防腐蝕提供了第一道屏障。最大限度的保證混凝土自身密實完好、保持高堿度和防止有害離子入侵，是鋼筋混凝土防腐蝕措施的出發點。采取的主要措施為：

(1)設計合理的混凝土配合比，嚴格控制混凝土的水灰比我們知道，水灰比對混凝土的孔隙結構影響極大，在水泥用量不變的條件下，水灰比越大，混凝土內部的孔隙率越大，密實性越差，滲透性也就越大，碳化速度也越快。此外，由于碳酸化是混凝土中堿性物質被中和的過程，因而保持混凝土的高堿度，即采用當的水灰比，提高混凝土的水泥含量，是十分必要的。

(2)在混凝土中摻入粉煤灰等外加劑，提高其抗滲性國內外許多研究表明，在摻用優質粉煤灰等摻和料時，在降低混凝土堿性的同時能提高混凝土的密實度，改變混凝土內部孔結構，從而能阻止氯離子和氧氣與水分的滲入，這對防止鋼筋銹蝕是十分有利的。近年來，我國的研究工作還表明，摻入粉煤灰可以增強混凝土抵抗雜散電流對鋼筋的腐蝕作用。

(3)采用機械振搗和機械攪拌，保證混凝土的密實度因為二氧化碳在具有開放一連通式微孔結構的混凝土中更容易侵入，所以，正確執行混凝土施工過程中的搗實和養護操作規程，減小微孔尺寸，降低微孔連通程度，對于提高混凝土抗碳酸化能力也是非常關鍵的。

除了采取以上幾種提高混凝土自身性能的方法外，增加混凝土保護層厚度、嚴格控制周圍環境中的氯離子含量、應用較大直徑的鋼筋、提高橋梁的施工工藝等都有利于鋼筋的防腐。

Ⅱ.附加措施

對于一般鋼筋混凝土結構工程，由于環境、施工及材料本身等一些因素的影響，混凝土表面必然會產生裂縫，因而鋼筋的銹蝕就不可避免。為了更好的防止結構因鋼筋銹蝕而發生破壞，采取一些附加措旌是必要的。主要有：

(1)在混凝土表面涂層對修補過的混凝土結構甚至新澆注的混凝土結構，在其表面加覆蓋層、隔蓋層、水泥基、聚臺物、樹脂類涂層等，作為第一道防線往往是一種比較簡單、經濟和有效的輔助性保護措施。這些外涂層有隔離腐蝕環境的功能，對于保護混凝土自身、保持堿度和防止有害離子入侵都是有效的。

(2)采用耐腐蝕鋼筋(環氧涂層鋼筋)在鋼筋表面涂刷壞氧樹脂，對于防止高強鋼筋的應力腐蝕和脆性斷裂，是十分有效的。雖然涂刷環氧樹脂鋼筋的造價是普通鋼筋的2倍，但在美國已被廣泛應用，在英國也被接受和采用。(3)使用鋼筋阻銹劑鋼筋阻銹劑通過影響鋼筋和電解質之間的電化學反應，可以有效地阻止鋼筋腐蝕發生。實踐證明，拌制混凝土時摻入阻繡劑是預防惡劣環境中鋼筋腐蝕的一種經濟有效的補充措施，亞硝酸鹽是近20年來已經大規模應用的鑰簏阻銹劑。

(4)應用電化學防護法鋼筋的腐蝕最終屬于電化學腐蝕，因此，解決鋼筋腐蝕問題的最貼切、有效的方法理應是采用電化學防護技術。目前，電化學防護技術主要有以下三種：(I)降低

電勢至免疫區一陰極保護陰極保護法是將外加直流電源的負極與被保護的金屬相連接，通過外加電源使被保護的金屬成為陰極，并發叫：極化；或通過外加犧牲陽極，使被保護金屬的整體成為陰極。(II)提高電勢至鈍化區使陽極極化一陽極保護陽極保護法是把被保護的金屬構件與外加直流電源的正極相連，使金屬構件成為陽極，并在一定的電解質溶液中被極化。(III)提高介質pH值至鈍化區一高堿度保護原理同混凝土如何保護鋼筋。

(5)使用控制滲模板(CPF)。CPF在日本已得到廣泛的應用，CPF作用就像過濾器，允許空氣和混凝土表面的泌水通過，降低模板附近混凝土的水灰比。澆筑在CPF中的C30混凝土的抗滲性與澆筑在傳統模板中的C50混凝土的抗滲性相近。

第五篇：砌體結構優缺點

砌體結構優缺點

1、砌體結構的主要優點是：

①容易就地取材。磚主要用粘土燒制;石材的原料是天然石;砌塊可以用工業廢料──礦渣制作，來源方便，價格低廉。②磚、石或砌塊砌體具有良好的耐火性和較好的耐久性。③砌體砌筑時不需要模板和特殊的施工設備，可以節省木材。新砌筑的砌體上即可承受一定荷載，因而可以連續施工。在寒冷地區，冬季可用凍結法砌筑，不需特殊的保溫措施。

④磚墻和砌塊墻體能夠隔熱和保溫，節能效果明顯。所以既是較好的承重結構，也是較好的圍護結構。

⑤當采用砌塊或大型板材作墻體時，可以減輕結構自重，加快施工進度，進行工業化生產和施工。

2、砌體結構的缺點是：

①與鋼和混凝土相比，砌體的強度較低，因而構件的截面尺寸較大，材料用量多，自重大。

②砌體的砌筑基本上是手工方式，施工勞動量大。

③砌體的抗拉、抗剪強度都很低，因而抗震較差，在使用上受到一定限制；磚、石的抗壓強度也不能充分發揮；抗彎能力低。④粘土磚需用粘土制造，在某些地區過多占用農田，影響農業生產。