古建筑结构设计范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的13篇古建筑结构设计范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

篇1

1.引言

中国古建筑具有其独特的结构方法和布置规模，经过了数千年的演变，已形成了成熟的独特的建筑体系，在世界建筑学科中占有着一席之地，是世界建筑艺术学库中的一个璀璨明珠。我国的古建筑主要是以木结构为主，在材料的选择和平面处理上具有其独到之处，同时在艺术造型也具有不同的特点。随着社会的发展和进步，传统的木结构在防腐和防火方面表现出了一定的不足。但是，随着建筑学的发展，特别是新技术和新材料的应用，使得仿古建筑的设计和建筑成为了可能，我国的古建筑文化在一定的程度上得到了继承与发展。现代的古建筑在吸收了传统古建筑的风格精华的基础上，大量应用钢筋混凝土等新材料，使得现代古建筑在造型和部件等上表现出更多的灵活性，从而得到仿古建筑的效果。

2.中国古代建筑的特点

中国古代建筑的结构形式采用的是木结构体系。木结构体系平面布局内心含蓄，层次丰富，均衡对称，同时在空间上，布局较为灵活，承重结构受力明确；在建筑结构设计和施工上已形成成熟的样式和工艺，可以实现模数制和构件的定型化。中国古代建筑还创造了具有独特风格的斗拱形式，并且通过色彩的装饰，实现建筑整体效果的美化，使得整个建筑结构显得庄重和华丽。中国古代建筑的结构方式有“叠梁式”、“ 穿斗式”、“ 井干式”三种，屋顶形有“硬山顶”、“悬山顶”、“庑殿顶”、“歇山顶”、“攒尖顶”和“复合顶”等。

3.工程实例

3.1工程概况

本建筑为某市一千年古寺的扩建工程。该古寺为一座殿宇宏伟、气势非凡的千年古刹，至今已有一千多年的历史，随着佛教事业的发展，该古寺的建筑规模已无法满足发展的需要，需要对该寺进行修复扩建。其中一个最主要的扩建子项为大悲殿的建造。该大殿的建筑总面积为1200m2，采用的结构形式为南方单层双重檐仿古建筑，总高度为25m，面阔七间，一共为37.8m，进深则为六间，深度一共为30.6m。屋顶的形式采用的是歇山顶，黄色琉璃瓦铺盖，飞檐翘角，气魄雄伟，檐下为七踩斗拱。室内空间高大宽敞。该大殿的建筑形式主要采用钢筋混凝土仿木结构。以下将对该大殿的结构设计进行重点阐述。

3.2结构体系

该大殿的结构体系采用的是现浇钢筋混凝土仿木框架结构。对整体进行计算采用的计算软件为SATWE程序，并采用PKPM程序对框架的主要受力配筋进行复核。该大殿的结构方式采用的是古建筑结构形式中的“叠梁式”，同时对于框架体系的处理，采用的是步架和举架的方式。跟传统的钢筋混凝土建筑相比，这种结构体系的传力途径有明显的不同，其具体的传力途径为屋面荷载通过T形屋面板传递给屋面檩条梁，接着荷载在通过梁架逐层往下传递，最终荷载将全部由最底层的框架柱承担。该大殿修建完成之后需要在大殿中供奉大尊佛像，为了确保佛像的空间，在殿内抽去了两根里金柱，这样就使得相邻柱子的间距增大，分别达到19.8m和18.6m，这种跨度在古建筑结构设计中较为罕见。该大殿的室内采用的是“露明造”的方式，为了确保其完整性，在该大殿15.5m的标高处设置了3根较叉转换梁，梁的断面长度为1200mm，宽度为400mm，这3根梁起到共同支撑其上柱子和屋面框架体系荷载的作用。

3.3屋面板的设计

木结构的屋面木基层主要是有望板和橼组成的，因此仿古建筑在屋面板的截面形式上主要设计为T形，这种形式主要为单向受力，同时板肋之间的间距较小，并且肋高也较小。同时加上该大殿的屋脊处为九五举，屋面较为陡峻，这些都使得屋面板的造型复杂化，因此屋面板进行混凝土的一次性现浇施工难度大，同时模板的支设也较为困难，这使得现浇混凝土的施工质量和外观效果难以得到保证。为了解决这个问题，本工程决定采用将屋面板设计成叠合板的方式。首先预制单块的预应力混凝土T形板，以此作为底模，接着在T形板底模上绑扎钢筋网，然后采用细石混凝土浇筑叠合层，浇筑完成之后即可实现二者的结合，使之成为一个共同的整体，共同承受荷载。在进行设计时，需要分别对叠合前和叠合后的阶段进行计算，需要计算的内容主要为强度计算、抗裂验算以及挠度验算。两个阶段都应满足施工阶段和使用阶段的受力要求。

3.4斗拱和雀替的设计

在主体结构采用钢筋混凝土的仿古建筑中，对于斗拱，是作为受力构件还是作为纯装饰构件是设计中需要考虑的问题。同时，还应考虑斗拱是采用钢筋混凝土结构还是采用木结构。根据对其他仿古建筑的观察，在一些建筑中斗拱主要采用的是钢筋混凝土预制构件，各级斗与拱之间根据跨度的不同采用不同的连接方式，分别为当跨度较大时，通过预埋件采用焊接的方式进行连接，当跨度较小时，采用座浆进行连接，在结构中斗拱主要是起到受力构件的作用。这种做法存在一定的缺点，包括做工较为粗糙，美观方面无法满足要求，而且前者构件数量较大，需要投入较多的资金用于防腐和后期维修，而后者受力不太可靠。因此经过考虑，本工程斗拱采用的是木结构，在结构中仅仅是起到装饰的作用，不考虑斗拱的受力性能。在斗拱上方存在的现浇混凝土挑尖梁以及在斗拱的中间存在的现浇混凝土家里墙，是收到屋檐荷载的作用，并起到将荷载传递给剪力墙下放的额枋的作用。在挑尖梁施工之前，应做好斗和拱的安装，并确保就位精确。

在该大殿的结构中，雀替也是作为装饰构件，同样不考虑其受力性能，主要采用的是钢筋混凝土预制构件。在施工现场采用定型模板进行雀替构件的制作。在进行主体结构的施工时，应在雀替构件的安装位置预先设置预埋件。当进行雀替的安装时，雀替与主体结构的额枋和檐柱的连接是通过预埋件焊接在一起的。

在本工程中，斗拱采用木结构，雀替采用钢筋混凝土预制结构，两者均是起到装饰作用，不考虑受力性能，与主体结构之间不是通过现浇的方式进行连接，但是它们与主体结构之间的连接采用如前所示 的方式，在加上采用油漆彩绘的方式对斗拱和雀替进行处理，从而使之与整个主体结构形成一个统一的整体，完全达到了传统木结构的美观效果。

4.结语

在现代古建筑结构设计通常是采用钢筋混凝土作为主体结构，使得不仅吸收了传统古建筑的风格精华，同时新材料应用使得现代古建筑在造型和部件等上表现出更多的灵活性。而合理地布置结构体系以及灵活地进行构造设计是有效地保证古建筑风格的关键。

参考文献

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Abstract: The author discusses the structural design of the housing reinforced engineered for reference.Keywords: construction; reinforcement; structural design; analysis

中图分类号：TU2 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

现在加固的构件主要还是针对构造和承载能力薄弱的构件，在对建筑加固完成以后要考虑到加强以后的构件对加强部位以致整个结构整体的影响。否则有时加固改造后会适得其反。例如：对连续梁某一段采取增大截面法进行加固后由于刚度的变化会引起相邻跨梁、柱的内力重分布；对多层砖混结构的某一层墙体采取夹板墙加固，使得该层墙体的刚度大幅度增加，形成与相邻楼层的刚度差，对结构的抗震不利。此外还有加固后构件的承载能力提高，防火等级大幅度下降等问题。在建筑物进行加固的同时要从建筑的整体有总体上的把握，加固以后要符合现代结构设计理念和现代的建筑规程要求。

1 加固改造鉴定步骤

已建工程在加固改造前均需要由专业技术人员对其进行调查鉴定。一般步骤是：

1.1 收集资料。调查了解该项目的状况（包括：设计图纸、竣工资料、使用维护日志、使用环境等）和准备改造的内容（使用功能、条件等）。

1.2 现场调查、测试。在现场收集建筑材料资料（主体结构和维护结构材料的损伤情况等）和建筑结构（结构变形、裂缝等）资料。

1.3 根据项目实际情况和要求的加固改造方案进行结构验算分析，以及进行相应的构件或模型试验，对加固改造方案加以验证。

1.4 加固改造工程一般应由具备相应资质并有经验的单位来施工完成，在这期间设计、监理单位应严格审查施工方案，并配合相关部门做好质检工作。

2 加固改造的有效措施

2.1 根基的加固

房屋的基础加固实施比较困难和复杂。建筑物经过几年的自然降已经达到了沉降的相对稳定，这时在进行加固的时候，肯定会造成原有基础的附近土壤松动，从而影响了新的加固基础的根基稳定状态。基础加固一般有两个方面，一方面是在原有的基础上增添原有基础的横截面积以达到接层以后的抗压力，这种加固方法一般适用于独立型建筑的加固基础。另一方面就是在原有基础的旁边增设基础，在通过构件的相互转换将承载压力传至到各个基础上去，来分担原有建筑的荷载。桩基础经常采用这种加固方式。

在对建筑的加固基础的过程中，要尽量避免对原有建筑的基础的破坏，这是由于原有基础仍然要受到原有建筑的承载压力。同时也要根据现场的实际情况对结构主体产生的破坏和主体容易滑动的地方采取临时加固的措施。在进行加固过程的设计时应该考虑接层以后新基础的沉降会不会对建筑的主体产生影响，并建议加固基础时采用减小沉降的相关地基处理方法，可以在地基的局部应用换土、压实等办法已达到降低沉降的目的。

2.2 原有构件的加固措施

建筑的加固结构框架的加固部位大多是指梁和柱。柱不符合承载力的要求，主要是因为柱轴压比不符合规范要求，即横截面积或者是混凝土的标号不符合标准。在建筑的加固过程中主要是对柱的截面积来实现的。一般来说有两种方法，一种是在通过在原来混凝土上面包裹一层混凝土，使它们成为一个整体，以实现柱面积的增加来实现目的。另外一种就是在原有钢筋混凝土的外表面用钢结构进行加固，从而分担原钢筋混凝土的上部压力荷载。加固使用的梁一般不满足承载力的要求，这是由于梁的下部配筋不能满足荷载作用下的要求。而且在加固的过程中和柱的加固方法类似都是在原有混凝土的表面增加混凝土的截面积来增大荷载能力。加固过程也可以运用钢结构对梁进行加固，增强其抗弯抗剪能力。在加固过程中对墙体承载力和抗震构造而加固的一般采用砖混结构加固，砖混结构墙体的质量好坏可以直接影响整个建筑的抗震的是否牢固。

2.3 混凝土结构的加固改造

当前建筑行业应对混凝土结构进行加工改造的方法主要包括了一下几点，笔者进行了详细地分析。

2.3.1 外包钢加固法。该方法的特点在于：将型钢设置在混凝土构件的附件，使其和混凝土协调工作，以提升承载力。主要方式包括了干式、湿式两大类。主要适用于：构件截面加大受限制，需大幅度增加高承载力。在使用化学灌浆外包钢时需将型钢表面的温度控制在60℃以下，对于具有腐蚀性介质的环境需要制定相应的防护措施。

2.3.2 加大截面法。该方法的特点在于，利用不断加大原结构材料的构件截面来提升建筑的承载力。主要适用于普通构建，如：梁、柱、板、墙等。

2.3.3 增设支点法。该方法的特点为：通过增加支点数量，实现构件的减少来计算长度和变形，提升承载力。主要分为刚性、弹性支点两种，主要适用于：净空不受限的梁、板、桁架等。

2.3.4 预应力加固法。该方法的特点为：结合预应力的钢拉杆及撑杆作用，对原结构实施加固改造,从而将原结构承受的荷载转至加固结构上。主要适用范围：需要提升承载力、刚度、抗裂性，且保证较小的占用空间，在于梁、板、屋架等方面的施工较为常用。

2.3.5 绕丝法。该方法的特点为：将钢丝包混凝土构件附近，使其与混凝土协调工作,提升承载力。主要适用于混凝土结构构件斜截面承载力较弱，以及要对受压构件施加横向约束力的条件下。

2.3.6 碳纤维织物加固。此方法的特点为：将碳纤维织物粘贴在混凝土表面来提升承载力。主要适用于一般的结构加固改造施工中，其优势在于抗腐蚀、耐潮湿等，但要采取必要的防火处理。在计算碳纤维织物加固混凝土梁正截面承载力时，需要参照平截面假定的混凝土梁受弯基本理论，运用等效钢筋面积法来保证计算结果的有效性，当等效钢筋面积计算结果出来后，可利用钢筋混凝土梁受弯构件的正截面承载力设计公式展开计算。

2.3.7 粘贴钢板法。该方法的特点为：将钢板粘贴在混凝土表面来提升承载力。主要适用于：受弯、受拉构件(梁、板)。通常在60℃以上的环境中不采用此方法，若处于腐蚀性介质环境时需要采取一定的防护措施。

2.4 钢结构加固改造

钢结构加固改造是较为常见的加固方式，其主要分成以下两大类型：

2.4.1 加大构件截面。钢梁和钢柱的加固当否能够利用焊接或高强度螺栓连接来完成。对施工条件进行了全面的分析，需要对施工条件、加固构件的应力分布时等要素进行研究，重点分析由于焊接加固引起的残余应力和变形对加系数K（轴心受力的实腹构件：K=0.8；偏心受力和受弯构件以及格构式构件：K=0.9）。

2.4.2 转变结构计算简图。这种加固方式是运用添加支撑系统变一榀一榀的排架结构为空间结构；通过添加支撑改变构件长细比来加强稳定及承载能力；将铰接转化成刚接，降低构件计算长度。

2.5 砌体结构加固改造

2.5.1 砖砌体中常见的问题有砖砌体承载力及稳定性达不到要求，可通过扶壁柱法和钢筋网水泥法进行加固改造。

2.5.2 适用于砖柱的加固方法包括了增大截面法、外包型钢法两大类。在砖砌体结构中出现裂缝问题后应该根据实际情况制定处理措施。具体为：因温度引起的裂缝，可利用填缝封闭和加筋锚固方法；若裂缝形状小且数量多，可在裂缝稳定时期进行灌浆补强；若裂缝由结构因素引起，需要先进行加固处理，再解决裂缝问题。

3 结束语

随着现代社会的经济快速发展，民用建筑已成为特别建筑。因为它要被使用几十年或者永远的保留下来，但现在社会发展对建筑产生了新的外观要求。为此，目前建筑工程加固的建筑也在逐渐增多，这次改进不仅改善了房屋户型，有的也对建筑的楼层进行了添加，改善了其使用性能。为了使建筑跟进潮流的现代城市相匹配，实现城市规划和房屋使用的新标准。也有一些建筑是由于长久失修导致房屋质量出现问题需要进行维修或维护使房屋得到相关的性能改造。所以，对房屋的加固改造对建筑工程具有重要的建筑意义

参考文献：

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中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：

1工程概况

某大厦高层建筑原主体楼15层，地下1层面积3980m2，主体楼面积43200m2。原主体采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系，抗震设防烈度为7度，剪力墙抗震等级为二级，框架抗震等级为三级。基础采用高强预应力混凝土管桩Φ500，壁厚125mm，AB型，桩端持力层为砂土状强风化花岗岩，桩长约25米，单桩竖向极限承载力标准值为5000kN。由于业主提出加层要求，由原15层加至21层，建筑屋面高度由50.6米加高到79.7米，增加面积约9800m2。该工程为在建时加层续建，前后两次设计均采用同一现行规范，故本工程不存在设计使用年限和新老规范衔接等相关标准问题。

2结构加层设计分析

在建项目由15层扩建到21层，关键是解决好在新增的竖向荷载和地震作用及风荷载作用下结构体系的整体性能、已建结构构件的承载能力及加固方法等问题。首先进行结构整体分析计算，初步判断加层的可能性。为了充分发挥原已施工完成的各结构构件及抗侧力体系，先按原结构布置方案直接增加6层进行分析计算。采用刚性楼板假定，按模拟施工加载方式，考虑±5％偶然偏心及双向地震扭转效应作用，对结构进行了弹性静力分析，由计算结果可知：结构整体刚度偏柔，周期偏长，楼层层间最大位移与层高之比为1/720，超过规范1/800限值，楼层最小地震剪力系数值为1.51％，小于7度区的规范0.016限值，底部框架部分承受的地震倾覆力矩大于总力矩的50％，部分框架柱轴压比达到1.15，严重超限，框架梁、剪力墙存在超筋现象。根据原结构直接加层存在的问题，经过多轮方案试设计，确定采用增设钢筋混凝土剪力墙，加大剪力墙和框架柱截面尺寸，既提高结构刚度又提高承载力的结构加层加固的基本方法，上部续建结构也采用框架-剪力墙结构体系以保持与原结构的一致性和协调性。根据建筑使用功能的要求，以及结构加固效果的需要，设计时在建筑的角部增设剪力墙，在原中部核心筒楼电梯处增加剪力墙的长度。结合原框架柱轴压比的严重不足，采用增大截面法加固，同时适当增加刚度。结构整体分析主要结果见表1，可以看出：在风荷载和地震荷载作用下，结构的最大层间位移角均满足现行设计规范的要求；结构的第一自振周期为平动周期，且结构以扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比小于0.9；结构的剪重比、底部框架部分承担的倾覆力矩以及墙柱轴压比（柱最大轴压比0.79）均满足规范要求。

表1结构整体分析结果表 图1斜柱大样

新设计方案由于建筑立面需要退台，在十四层处有五根框架柱内退1500mm，造成竖向构件不连续，按常规抬柱转换将形成高位转换，对结构抗震不利。本设计采用从十二层至十三层增设斜柱（撑），斜柱上方与十四层内退框架柱连续，其倾斜仅为1:6，下部外排框架柱又向上延伸两层至十四层楼面，并且在十二层和十四层斜柱转折处楼层框架梁予以加强（梁截面为600×1000），其剖面见图1。根据电算分析，十四层侧移刚度与下一层之比为0.93，不存在刚度突变。由于斜柱作用，对十二层处与之相连的梁板产生642kN的水平拉力，在该影响范围内楼板加厚到180mm，另加该方向受拉钢筋上下各20Φ12@100，同样与之相连的框架梁另加6Φ25通长受拉钢筋。在此范围内的各构件均相应提高配筋率和加强构造措施，提高其承载力和延性，关键构件斜柱及其下层柱和12、14层与之相连的框架梁按中震不屈服进行分析计算，确保结构安全可靠。

3结构构件加固改造

3.1地基基础加固

在房屋加层续建工程中，必然要遇到地基基础问题。为了减少基础改造的工作量，要最大限度挖掘上部荷载潜力。首先是墙体材料，把原先使用的保温烧结空心砖和砼空心砌块均改用容重较低的加气砼砌块，办公区内的砖砌墙改用轻质隔墙，同时首层地面回填土部分根据情况采用架空板，以及电算荷载按实际情况输入等措施，多方面多渠道合理卸载。通过在基础上埋设锚杆固定压桩架，以建筑物自重荷载作为压桩反力，用千斤顶将预制桩逐段压入土中，并与原基础连接，提高桩基总承载力。锚杆静压桩采用 ZHB30，采用焊接接头，桩身砼为C30，锚杆静压桩桩长约8-10米，持力层为土层⑤砂质粘性土，桩端进入持力层不少于2米，单桩竖向承载力特征值为500kN，施工压桩力为1000kN，共增补锚杆桩130根。为保证新补的锚杆桩能与原桩基形成有效整体，共同受力，需扩大原承台截面，使得补桩反力作用在新浇捣的混凝土扩大部分上，新旧混凝土通过凿毛和植筋方式形成一体。新承台尚应重新进行受力验算，根据计算需要利用建筑面层200-300mm厚度加高承台，满足受力要求。承台加固大样见图2。为了更好发挥补桩的作用，避免应力滞后，确保新、旧桩基共同受力，要求上部结构应待桩基补强结束后方可继建。

图2承台加固大样图3梁粘钢加固大样

3.2上部构件加固

考虑尽可能减少加固施工对原结构构件的损害，遵循对原有构件不动或少动的加固原则，对构件进行强度和刚度的补强。

部分框架柱存在轴压比超限严重，必须进行加固。在高层建筑结构的墙柱加固设计中，最简单、最优先采用的方法是加大截面加固法。该方法简单、可靠，符合强柱弱梁抗震原则，同时对框架梁采取粘钢加固时的节点锚固处理很有帮助，故本工程墙柱加固均采用此方法。在柱截面加大设计中，会遇到新加柱的纵筋与钢筋混凝土框架梁相碰的问题，纵筋排列应全部或大部分绕过框架梁，然后采用1:6的坡度内收至设计位置，为满足规范规定的竖筋间距要求，在框架梁上下各增加附加钢筋植入梁内。柱纵筋实配时可考虑原柱纵筋能够承担的部分弯矩。为保证加固效果，构件截面加大尺寸均不小于100mm，新浇注混凝土强度等级比原构件混凝土强度提高一级，新旧混凝土交接面均应凿毛，并在浇捣前除尘洗净后涂刷界面剂。

篇4

Abstract : Based on “Design code for Strengthening Concrete Structures”,the basic calculting theory of strengthening RC exural member member with enlarging cross-section is introduced;design process is coded and software development is also realized using Delphi 7.0 software.Stengthening model and calculating method of enlarging cross-section of compression member in YHJZ-2008 is further given;nally an example is used to show this course.

Keywords: structure member strengthenting with R.C; design code for strengthening; design for structure to strengthening software; exural member; existing structure member

篇5

中图分类号：TU3文献标识码： A

随着各方面的提升，对房屋建筑结构加固设计以及施工技术的要求也逐渐提升。为了提升建筑物结构的稳定性，减少人员的伤亡和财产的损失，我们应该对房屋建筑结构的设计进行改进，改良房屋建筑结构的施工技术。

一、房屋建筑结构施工中的问题

1、房屋建筑结构施工的设计不合理

房屋建筑结构施工要想提高质量，按时竣工，就必须依靠作为建筑工程灵魂的工程设计。周密合理的工程设计是建筑施工的首要因素。建筑施工工作能否按期正常进行，施工质量质量能否提高，都必须以建筑施工的工程设计作为先决条件。在建筑施工过程，有关技术人员对建筑工程性质和内容了解不够深入和透彻，也未到建筑工地进行考察，和相关工作人员及时进行交流和讨论，导致设计出的建筑方案不切实际，如同废纸一张，不能很好地对建筑工程进行指导。这使得建筑工程从根本上就存在问题，对大到建筑的内部结构和装修风格，小到建筑材料，施工场地等带来很严重的后果，极大的减慢了工程的进度，导致建筑工作中诸多问题的出现，影响建筑施工质量。

2、房屋建筑结构施工人员专业技术水平和素质不高

在建筑施工时，对劳动力的需求相当大，因此，施工人员的技术和素质问题是影响建筑施工质量的最重要的指标，建筑施工人员的专业技术是否精湛，综合素质是否重影响着建筑施工质量。然而，由于聘用的劳动力需求很大，因此在技术和质量方面难免会有所差别。再加上科学技术的飞速发展，这就对施工人员的技术要求越来越高了，但是施工单位并不能达到社会所要求的那样，这就造成了相关技术人员并不能充分了解有关施工设计的要求，对选用的建筑施工新材料的材质和使用方法了解也不够，更有甚者完全不了解新兴的建筑施工技术，其低下的建筑施工技术严重推迟了建筑施工的工程进度，给建筑施工的后续工作带来很多不利的影响。另外，有些技术人员虽然技术很好，但对建筑施工工作的责任心不够，在施工中偷工减料，询私舞弊，对建筑施工质量带来很大的安全隐患。因此，加强对施工人员的技术培训，培养他们的综合素质，是建筑结构施工首先应该关注的问题。

3、房屋建筑结构中所使用的钢结构设计不合理

在房屋建筑结构施工中通常会采用钢结构，这是由钢结构的特殊特点所决定的。在对钢结构进行设计时，对于钢结构的选型以及布置是十分重要的。特别是对于分析难以精确的内容以及对没有规范过的问题进行规范时，更应该加强重视，通过查阅相关资料，分析相关的力学关系以及出现的破坏机理或试验现象去构思新的设计。

二、房屋建筑结构比较常见的一些加固技术

（1）增加钢筋截面法

类似于混凝土的加固方法，以增加了截面积的方式来加强房屋的坚固度，此应用己经非常成熟，适应范围广，具体操作方面也是必较容易的。但是，更换混凝土加固方法，操作需要很长的时间，所以影响建筑物的使用。此外，这种加固方法后，建筑物内的净空面积会有所缩小。此方法适用于一般混凝土结构的建筑。

（2）有粘结外包型钢加固法

该方法具有良好的加固作用，建筑的优点就是施工的环节相对较少，由于这种方法对钢筋的需求量太大，导致更高的成本和费用。因此不适合使用在加固一般的建筑物上，主要用于结构强度高的建筑物，同时需要被加强的区域不能扩展等的建筑上。使用钢板的缘故，这种方法并不适用于加固高温场所的建筑结构。

（3）粘贴纤维加强塑料加固法

钢筋加固法顾名思义与粘贴有关，与粘贴钢板加固的方法有些许类似，但也存在一些差异，主要是材料方面。用于进一步加固材料是塑料的，所以不用担心相对湿度和腐蚀性，由于材料本身重量比较轻，而且成本比钢低得多。然而，塑料材料具有明显的缺点，温度不能太高，容易出现火灾。因此，使用过程中这个方法应该使结构坚固并妥善处理高温易燃的问题。

三、实施中的施工技术

一切准备工作就绪之后，就可以考虑施工时到底该做些什么了。工程实施中也要有很多的注意点，要掌握技术要点和施工方法。

（1）对原有旧钢结构考察、取样、实验、评定，这些工作看起来简单，其实非常的重要，所以这个工作一定要认真的对待，尽量做的细致一些。而且必须要有专业的实验室对原旧钢结构以及新钢材进行取样实验，出具权威评定报告，明确出符合条件的原料、需采购新钢材、焊条规格型号、焊接连接工艺的技术。

（2）对原旧钢结构进行喷砂除锈、除去在旧钢表面残留下来的所有氧化层和渣物，然后根据这些钢结构的使用年限和损毁程度，与设计一起研究，通过一系列专业的计算和讨论，整理出切合实际并且能够实施的处理、加固方案。

（3）原有旧钢结构只要生锈或者有一定的残渣等就会逐渐的被破坏下去，所以一定要将钢锈及在旧钢表层残留的腐蚀氧化层及渣物清除干净，用空压机连接专用的喷砂除锈机来进行彻底的清除工作，个别腐蚀严重的部位要提高警惕，必要的话可以投入相应的劳动力，人工用工具进行凿、磨工作。此外用来喷砂除锈的砂子应采用中细黄砂，并且在施工前一定要晒干。

四、房屋建筑结构加固施工时应注意的问题

（1）尽量减少破坏原有结构，充分利用原有结构的承载能力。在建设工程设计制造时应充分考虑钢筋目前的情况，确定钢筋加固方案，尽量保留建筑的原有结构，以尽量减少损失和伤害，尽量减少甚至取消拆除，这更适合原配的就是最好的这一原则。应该认真分析和探索现有的结构应，经过适当的测试和结构可靠性分析测试，准确判断原有房屋的结构和承载能力，以尽可能保持原貌或者保留它不应该忘记的地方，尽量按照原来的工程设定加固的特点，不要使得新旧之间有很大差距。

（2）加强改造过程中，经常使用的加固连接技术的是植筋和锚栓技术，这种技术对于混凝土结构的建筑来说简单而有效的。按照《混凝土结构加固设计规范》的明确规定，对于一般的梁柱等构件，难以满足的锚所需要的厚度宽度长度，采用植筋锚栓技术时需要注意最小边距和最小距离，还要注意的是原有构件钢筋密集部位钻孔和定位的可能性，尽量小心，不要损坏原来的截断和构件。

（3）在前期工作在，需要认真调查，检测，分析工程设计的细节，并与施工单位积极协调和配合，共同设计出实惠，安全，合理，可行的和适当的加固方案，并选择可行的替代品，以避免重复设计，加强监督检查工程，加强执行力度，并消除任何风险，以确保项目的顺利进行。

五、结束语

综合全文来说，房屋建筑结构加固是一项系统性的工程，本文中讲到的是加固方法、设计及施工技术方面。除此之外还应该从根本上找问题，加强施工管理，提高工程质量也是可以有效避免损坏的发生。总之，在正常情况下建筑都会老化，在自然灾害的影响下会造成有较高程度的破坏，尤其是在多地震的国家，因此，加强房屋和其他建筑物的稳定性显得十分重要。加固住房的结构，需要高技术，只有居住在稳定性好的住宅内，确保住房建设安全性，才能真正促进中国建筑行业的健康和可持续发展。

参考文献：

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中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

引言

在我国，众多是建筑结构的稳定性都是比较不错的，而且在设计的风格和艺术上也越来越体现比较高端的水平，但是由于我国现代建筑设计与施工技术起步的比较晚，因此存在好多的建筑需要在建筑完后需要进行一定加固，当然，加固的除了一般的建筑之外还有就是你年代有点久的建筑的加固，都是涉及一般的工业和民用的建筑加固。一般的工业以及民用的建筑的结构是比较简单的，主要强调的是实用，而不是寻求某种美感作为一种追求的建筑，因此加固建筑并不是一件特别强调没干的事情，但是，强调是实际上的效果的绝对。本篇文章主要讲的就是一般的工业与民用建筑加固的问题的探讨和研究。

建筑结构加固的概念

工业

所谓的工业建筑加固的概念就是主要涉及通过一定工业原材料以及工业建筑的加固需要的设计来对于工业的建筑进行一定加固处理的过程，其中主要涉及的就是应用一定的建筑学方面的而知识，具体到工业建筑的设计特点、工业建筑的的施工特点以及工业建筑的加固的方法等。所以，对于工业建筑的加固是比较困难的，因为对于工业建筑来说质量的要求是很高的，工业建筑涉及了一定的工业方面的产业结构以及一些特殊化学元素的影响等，这都是在建筑加固的考虑范围之内的。

民用

民用建筑加固主要涉及的就是强调了一种风格和质量的结合，但是在风格和质量的要求上又不是很强调，但是具体化比较强，也就是说民用建筑的加固会很多一部分注意建筑的细节之处，例如是否注意到加固的材料影响了民用建筑的美观，会不会影响到民用建筑的功能等的具体方面。但是，对于民用的建筑的加固实际上不会用到太多的专业的知识，而是用到的艺术类的知识比较多，加固的方法是是细化的，也是具体的，更是具有还原性质的。民用建筑还在整体的风格上有所要求。

比较

相对于工业建筑的建筑加固，民用的建筑加固在一定的程度上体现了建筑风格的特点的不同，从建筑加固的特点上，工业建筑要求是坚固为主，效果最重要，而民用的建筑要求的却是在质量的基础之上强调了一定的美感与整体性，因为从人的角度来说，自己的房子之必须是要美观的。从加固材料上来看，工业建筑要求的是简单、纯粹，而民用的建筑加固要求的就是要材料多样而丰富。

总的来说，无论是工业建筑还是民用建筑的加固都离不开质量的保证的问题，所以，加固是一件比较费时费力的事情的，但是，较之设计建筑的原貌蓝图是比较轻松的。

建筑加固的重要性

建筑加固的重要性是不言而喻的，建筑的加固其实是一项堪比建筑原先在建筑设计以及建筑施工时要同等重要的，因为在建筑加固的过程之前，建筑的危险性已经是很高的了，人们在有危险的建筑中生活是非常危险的，所以，我们必须要重视建筑的重要性以及原因所在。

建筑加固的重要性体现在安全角度上

需要加固的建筑一般的危险性都是比较高的，加固与翻修是不一样的，翻修主要是对建筑的外形、主要的承重墙以及主要的材质进行一定更新等的情况。而建筑的加固却是有很大的不一样的，主要是涉及建筑因为老化或是人为或是自然的原因导致的建筑的损坏等后果等，然后对建筑进行一定加固。建筑的加固从安全性的角度来说都是必须要的，建筑加固是对建筑本身的安全性的极大的补充，是对建筑安全性的最好的补充。

建筑加固对于建筑资源的一种节约

建筑的加固需要的不是需要很多的建筑材料和资源的，所以在很多的程度上建筑的加固就是对于建筑材料的节省，虽然在很大的程度上加固的建筑的质量上不如新的建筑更好，但是，节约的资源确实是给建筑的材料的节约做出了一定的贡献。建筑的加固在很多情况下，是出于一种对于建筑本身的喜欢或是有纪念的价值。

3、建筑加固的数据的采集的简便

建筑加固的陈旧的建筑在建筑节能设计计算的墙壁，屋顶和地板类型的软件提供了大量不同的绝缘系统访问的范围和特点的各种绝缘系统，并完成所有相关的专业计算，并且根据数据计算出的形状系数和窗的数据，在建筑设计中的各种门、窗、墙、屋顶、柱子，室内设计参数，并按照标准的节能设计的。

建筑加固的节能设计计算，以验证是否符合国家和地方的监管要求，建筑加固的节能设计和输出的地方所需要的节能材料，最终通过不同的计算方法和以不同的方式评价建筑加固来确定的节约的建筑材料。

混凝土加固的方法的分析

混凝土结构的加固分为直接加固与间接加固两类,设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。[1]所以，我们对这些方法进行一定分析。

（一）直接加固方法

1、加注的加固建筑横截面积

钢筋混凝土受压区的受弯构件，加上现浇混凝土层，增加横截面的有效高度，扩大截面面积，从而提高部件的弯曲斜截面受剪承载力和截面刚度，起到加固的作用。适当筋的混凝土受弯构件承载力的钢筋面积和强度增加和完善。加强原来的弯曲率不是很高，可以有效地提高抗弯承载力，增加主筋面积的最初的建筑加固。

置换混凝土加固法

这种方法的优点是加大截面法类似的加固方法，不影响混凝土加固建设，但也有缺点就是加固的工作很困难。这种方法适用于受压区混凝土强度降低，但是，其他承重构件钢筋混凝土会有时候存在的严重的缺陷。

3、有粘结外包型钢加固法

外包钢筋或钢板加固，外包钢筋混凝土梁一般应大幅湿外包粘钢加固构件作为一个整体，即使用环氧树脂灌浆的设备的扩张钢筋横截面面积，大部分承载能力和截面刚度都会大大得提高，另外，钢筋经过压缩。这种方法也被称为湿钢筋方法，该方法是通过一个可靠的、简单的结构，这也是个较少的工作现场。4、粘钢加固法

该法属于传统加固方法[2]。还有一种方法就是应用钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固承载力不足的能力，在构件截面（正截面受拉区，正截面受压区或斜截面）表面粘钢，它可以提高承载能力的加强件，者有利于建筑的施工方便。快速建设的规律，现场的工作作或只有少量的工作是影响生产或是生活的。

（二）间接加固的一般方法

1、预应力水平拉杆加固。

预应力混凝土受弯构件和额外的外部负载，搭配轴向拉力、杆端锚的力量，通过偏心力给相关的构件中间的仪器受压，以克服外部负载弯矩的作用，减少外部负载的效果，从而提高构件的抗弯能力的。杠杆传递给组件的压力使构件的高速发展，最终以缓解剪切的强度也随之增加。

预应力下撑拉杆加固法

钢筋混凝土构件的使用在预应力支撑杆上进行一定的加固定，最终形成了一个复合的加强构件和支撑小车超静定的结构体系，并且通过杆轴向心力产生的外部负载以及通过结合点加强构件的应对力，以抵消一些外部负载，改变原有构件的横截面应力的结果，从而提高了承载能力的构件。这种方法可以减少加固构件的应力水平，不仅强化了最终的效果，但总的来说也有较大幅度的结构，提高整体的承载能力的效果。

结语

我国的工程结构，特别是建筑物则因为特殊的历史和发展方式，在许多方面更需要对既有建筑物进行加固与维修改造[3]。,建筑的加固是一个存在很多争论的话题，因为建筑的加固是为了建筑的更好的维持一定的时间存在，但是在另一方面来说，如果建筑需要加固的话就说明了该建筑的质量存在了问题或者至少是该建筑的危险性大大增加了，因此也就没有必要的在加固了，不利于人们的再使用了，但是实际上，生活中存在很多的这种情况的，因为建筑的加固的成本远比在建要少很多的了。所以，这就需要我们谋求更好的加固的方法来提高建筑的方法的安全性。

参考文献：

[1]康宁,王友亭,夏吉安等.建筑工程的防排水.北京:科学出版社, 1998.

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中图分类号：TU746 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）33-0209-01

引言

中国当前建筑里面，过去结构设计在功能方面无法适应现阶段使用需要，这同样属于促进建筑加固市场不断发展的一个关键所在。改造大中城市过程中，许多旧建筑应当利用加固改造的方式适应新的功能需求。这样，每年需使用许多经费，从而使得该领域存在非常大的市场潜力和前景[1]。

工艺与设备更新速度不断加快，从而在很大程度上将当前房屋功能规定使用的状态改变。再次，随着中国市场经济的日益完善，那些功能相对较少的临街地段房屋已经发展成企业抢夺的重点，该种建筑的加固改造手段和方法属于推动中国服务业和流通行业不断前进的前提条件。最后，近年来随着交通流量的急剧发展与单体运输能力的的不断提升，交通口岸已经很难有效承担这一工作量，迫切需要进行加固改造。此外，许多大规模的建筑物，应当在评估耐久性的前提条件下对其实施加固改造[2]。因此，加固改造技术已发展成为建筑工程的有机内容之一，业界对该领域的趋势非常关注，属于一个热门课题，其市场潜力非常大。

1 加固改造技术及问题研究

1.1 粘钢加固法

即利用混凝土结构外粘贴钢板，利用这种方法增加其抗剪与抗弯承载力。通常情况下，这种方法在那些由于静力而受弯构件的加固之中非常适用。其主要具有以下几方面特征：施工用时相对较短，湿作业相对较少，同时不会对原结构净空与外观等产生很大的不利作用。然而其加固质量主要是由工艺水平与胶粘材料所决定，尤其需要注意的问题是粘钢后如果出现空鼓等现象，则很难对其实施相应的补救措施。

1.2 增大截面加固法

该种技术术语较传统的一个加固技术手段，其在长期的使用过程中形成了完善的施工与设计经验。该种技术所需要的费用偏小，非常经济，其能够在每一个结构构件的加固中进行使用。然而该种技术存在一定的不足之处：施工现场需要使用相对较大的时间进行湿作业，另一方面还能够对建筑物的净空产生一定的影响。

1.3 外包钢加固法

该种技术主要是在不显著增大原构件截面上使用，并且能够使结构承载力增加偏大的环境中使用。该种技术存在的优势为：结构包钢，其受力相对可靠，并且施工任务相对偏小，结构截面提高幅度相对较小。其不足之处为：需要使用相对较多的钢，投入费用有所提高，并且其在节点处理方面相对困难。

1.4 预应力加固法

该种技术可以减小被加固构件的应力水平，一方面具有非常不错的加固效果，另一方面可以使结构整体承载力显著增加，然而实施加固操作之后能够或多或少影响到旧有结构外观，在加固重型或大跨度结构、处于高应力环境中的混凝土构件等具有较高的适用性。然而对混凝土收缩徐变大的结构却并不适合使用，并且加固操作之后应当考虑预应力钢筋的防腐问题。

1.5 增加支撑加固法

这一种技术主要是利用增加支撑构件的途径实现对其的加固，其操作起来较为轻松，同时能够取得非常可靠的效果。然而其任务非常繁重，并且能够对建筑使用空间与功能产生不利作用，其在加固整个建筑中较为适用。

2 我国建筑结构加固修复技术

2.1 托换技术

该种方法较为综合，为托梁拆、接、换柱等方法的总和。包括结构加固、上部结构顶升与复位、废弃构件拆除等，其存在诸多优点，例如操作较为迅速，不会对正常生产产生很大的作用等。

2.2 后锚固技术

该种技术大体上涉及到植筋技术与螺栓锚固。其中，前者能够对当前结构进行轻松高效的连接和锚固，第一步是在构件上打孔，第二步是将特殊的粘结剂注入，接着将钢筋插入，等粘结剂凝结硬化后，使钢筋和附近混凝土组成一个有机体，最终实现锚固的目的。对于后者，其同样是按照这一个原理。其大体操作流程涉及到钻孔、清孔、注胶、插筋、调整、保护、检测。

2.3 裂缝处理技术

该种技术手段已发展成现阶段在混凝土结构之中应用较为成熟的一个方法。大体上是按照裂缝形成的原因、大小、形状等方面，选择相应的手段加以修补，从而恢复其由于开裂造成的功能减小。同时，就建筑物中的受力裂缝，不仅应当加以修补，而且应当选择合适的策略进行加固。

2.4 表面处理技术

现阶段，该种方法主要有以下几个方面：射水除污法、真空吸尘法、化学清污法等，主要是用来对表面附着物进行清理。

3 抗震加固领域的问题

现阶段我国土木工程加固改造技术有了非常显著的进展，同时存在非常大的潜力，同时这方面的技术工作者同样积累了非常多的技术与经验。然而，设计新工程与当前建筑结构的加固改造技术两者之间存在着非常明显的不同之处，后者受节点设计与结构二次受力过程的影响，对相关工作人员的经验与技术具有更高的要求。所以，从新建设计单位中分离土木工程中对建筑结构加固改造的设计，安排高素质的专业工作者组建相应的事务所，同时认证加固改造工程设计资质就成为一件非常有必要的事情。

4 总结

加固改造技术已发展成为建筑工程的有机内容之一，业界对该领域的趋势非常关注，属于一个热门课题，其市场潜力非常大。其主要的加固方法主要有粘钢加固法、增大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、增加支撑加固法等；修复技术法主要有托换技术、后锚固技术、裂缝处理技术、表面处理技术等。

参考文献

[1].中华人民共和国行业标准.《既有建筑地基基础加固技术规范》（JGJ123-2000） 北京 中国建筑工业出版社 2000

[2].魏嵬.试析建筑加固业面临的问题及对策.淮北煤师院学报（自然科学版），2002.

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2实施中的施工技术

做好前期的设计和准备工作后,进入正规的实施阶段,工程实施中也要有很多的注意点,要掌握技术要点和施工方法。(1)对原有旧钢结构考察、取样、实验、评定,这些工作看起来简单,其实非常的重要,所以这个工作一定要认真的对待,尽量做的细致一些。而且必须要有专业的实验室对原旧钢结构以及加固用的新钢材进行取样实验,出具权威评定报告,明确出符合条件的原料、需采购新钢材、焊条规格型号(或螺栓)、焊接连接工艺的技术。(2)对原旧钢结构进行喷砂除锈、清除表面覆盖的所有腐蚀的氧化层及渣物,然后根据这些钢结构的使用年限和损毁程度,与设计一起研究,通过一系列专业的计算和讨论,确定实用可靠的处理、加固、改造方案。(3)原有旧钢结构只要生锈或者有一定的残渣等就会逐渐的被破坏下去,所以一定要将钢锈、表面覆盖的腐蚀氧化层及渣物彻底清除,用空压机连接专用的喷砂除锈机来进行彻底的清除工作,个别腐蚀严重的部位要提高警惕,必要的话可以投入相应的劳动力,人工用钢凿、榔头、砂轮机来进行凿、磨工作。喷砂除锈的砂子采用中细黄砂,一定要提前晒干。

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Abstract: along with the development of economy, strengthening technology building had great progress, widely used in social production practice, become the scholars research hot spot. This paper mainly introduces the structure of the main causes of the reinforcement, the research status, and introduces some common methods of reinforcement technique and the future of building structure strengthening methods development trend.

Keywords: modern architecture; Add layer structure; Reinforcement design; Engineering example

中图分类号：TU3 文献标识码：A 文章编号：

一、工程概况

本建筑是集高级办公与星级酒店为一体的高层建筑,原设计为地下1层，地上15层，其中地下面积4180m2,地上面积42500m2。原主体采用钢筋混凝土框架一剪力墙结构体系，抗震设防烈度为7度,剪力墙抗震等级为二级，框架抗震等级为三级。基础采用高强预应力混凝土管桩500，壁厚125mm, AB型.桩端持力层为砂土状强风化花岗岩,桩长约25米.单桩竖向极限承载力标准值为5000KN。

根据业主要求，该工程加层续建，由15层加高到21层，以下为加层后的效果图（图1）及加层后和剖面图（图2）。

图1加层后效果图图 图 2 加层后剖面图

首先进行结构整体分析计算，初步判断加层的可能性。为了充分发挥原已施工完成的各结构构件及抗侧力体系.先按原结构布置方案直接增加6层进行分析计算。根据《建筑抗震设计规范》(2008年版)及其它现行规范.采用中国建研院编制的SATWE，结构分析软件进行结构整体分析。采用刚性楼板假定.按模拟施工加载方式.考虑5%偶然偏心及双向地震扭转效应作用.对结构进行了弹性静力分析，由计算结果可知:结构整体刚度偏柔，周期偏长，楼层层间最大位移与层高之比为1/720.超过规范巨[1/800]习限值.楼层最小地震剪力系数值为1.51%小于7度区的规范巨[0.016]习限值.底部框架部分承受的地震倾覆力矩大于总力矩的50%，部分框架柱轴压比达到1. 15，严重超限.框架梁、剪力墙存在超筋现象。

根据试分析情况.考虑对原结构方案进行必要的调整与改造.使之趋向合理并满足规范要求。曾考虑续建部分采用钢结构方案.但底部钢筋混凝土结构和续建钢结构刚度差异较大.上下两部分刚度存在突变.结构阻尼比取值困难，属丁超规范、超规程设计.设计时应按《建筑工程勘察设计管理条例》第29条要求.报省级以上有关部门组织的建设工程技术专家委员会审查.审查通过后方可进行施工图设计。业主考虑钢结构方案因报超限审查会延长设计周期.并且钢结构造价比钢筋混凝土结构高许多.最终不采用该方案。

根据原结构直接加层存在的问题.经过多轮方案试设计.确定采用增设钢筋混凝土剪力墙.加大剪力墙和框架柱截面尺寸，既提高结构刚度又提高承载力的结构加层加固的基本方法.上部续建结构也采用框架一剪力墙结构体系以保持与原结构的一致性和协调性。本工程结构加层加固标准层平面见图3。根据建筑使用功能的要求.以及结构加固效果的需要.设计时在建筑的角部增设剪力墙.在原中部核心筒楼电梯处增加剪力墙的长度。结合原框架柱轴压比的严重不足.采用增大截面法加固.同时适当增加刚度。结构整体分析主要结果见表1.可以看出:在风荷载和地震荷载作用下.结构的最大层间位移角均满足现行设计规范的要求:结构的第一自振周期为平动周期.且结构以扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比小于0. 9；结构的剪重比、底部框架部分承担的倾覆力矩以及墙柱轴压比(柱最大轴压比0.79)均满足规范要求。

图3加层加固标准层平面

表1

新设计方案由于建筑立面需要退台，在十四层处有五根框架柱内退1500mm，造成竖向构件不连续，按常规抬柱转换将形成高位转换，对结构抗震不利。本设计采用从十二层至十三层增设斜柱(撑)，斜柱上方与十四层内退框架柱连续，其倾斜仅为1：6，下部外排框架柱又向上延伸两层至十四层楼面，并且在十二层和十四层斜柱转折处楼层框架梁予以加强(梁截面为6001000)，其剖面见图4。根据电算分析，十四层侧移刚度与下一层之比为0.93，不存在刚度突变。由于斜柱作用，对十二层处与之相连的梁板产生642KN的水平拉力，在该影响范围内楼板加厚到180mm，另加该方向受拉钢筋上下各2012@100，同样与之相连的框架梁另加625通长受拉钢筋。在此范围内的各构件均相应提高配筋率和加强构造措施，提高其承载力和延性，关键构件斜柱及其下层柱和十二、十四层与之相连的框架梁按中震不屈服进行分析计算，确保结构安全可靠。

图4 斜柱大洋

3结构构件加固改造

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随着建筑业飞速发展，结构加固技术应用也得到很大发展，目前主要的加固手段分为碳纤维粘贴和型钢外包两种方法，传统的扩大截面法已较少采用，但型钢外包法整合了原来的粘贴钢板，相比碳纤维加固截面有所扩大，加固方案的制定与设计施工图的绘制前提是搞好结构鉴定，根据加固成因分析和既有建筑使用状况组织实施施工，加固过程中的成品保护、新旧做法连接都要在施工组织设计中具体体现，不但要制定严格的质量管控措施，更要确保安全（重点是使用过程中的加固施工安全管理），科学利用结构加固技术既能很好地解决质量缺陷导致的承载力不足问题，又能快速解决燃爆、火灾突发事故导致的结构损坏，尤其是通过对既有老旧建筑加固的实施，解决了原使用功能不足的问题，对于保护老城既有建筑原始风貌方面有重要意义，极大地促进了城市更新建设工作的全面展开，当然结构加固技术涉及鉴定、结构计算、抗震性能、质量安全控制等诸多环节，涉及许多新材料新工艺，需要在工程实践中加以完善。

1建筑结构加固工程实施的重要性和必要性

现阶段，新建建筑局部混凝土强度不足引起的加固越来越多，拆除重建显然不是首选，不仅浪费资源，建设工期也会无限延长，随着各地城市更新工作的逐步展开，保留历史建筑风貌的呼声也越来越高，通过结构加固可以使得老旧建筑提高承载力和抗震性能，扩展使用功能，延长建筑物使用寿命，促进生态文明城市建设。

1.1可提高建筑工程的耐久性和使用年限

由于建筑使用环境差别大，在长期外环境作用下，尤其是沿海碱化侵蚀，甚至建筑长期使用不当且不能够正常维护，其耐久性必然降低，通过有计划地实施结构加固补强就能较好地解决工程耐久性的问题，特别是通过贯彻落实既有建筑结构鉴定加固工作，能够很好地预防结构坍塌失稳，确保使用期内的正常使用。然而加固后使用寿命如何界定的问题尚有待商榷，因为涉及新旧建筑共同存在的问题，有关规范提出过加固后延长30年使用期的规定，中石化设计院在处理东营某小区燃爆事故加固方案中采取了原工程设计使用年限50年减去已使用15年即35年设计使用期的做法，不失为一种折中的办法。

1.2是新建建筑处理质量隐患的需要

在新建工程施工过程中，由于种种原因导致混凝土施工达不到设计要求的现象较多，特别是主体结构施工或验收前实施的回弹检测以及补充抽芯检测判定混凝土标号远低于设计值的情况，处理这类问题主要依靠结构加固，目前加固的方案主要有粘贴碳纤维，除非确有凿除重新浇筑的必要，碳纤维加固的好处是原设计截面积不改变，容易被各方所接受。

1.3是处理燃爆、火灾等突发事故伤害的需要

目前由于燃气爆炸引发的安全事故屡见不鲜，其会导致财产损失大甚至导致重大人员伤亡，社会影响恶劣，相关部门在处置突发应急救援的过程中，首先是安置救助工作，接下来紧急的事情就是鉴定结构安全和财产损失，分析事故原因，结合房屋受损程度尽快实施加固工作（见图1）。

1.4是城市更新工作的需要

在推进城市更新工作中，一些老的建筑受制于原有建筑技术和材料供应的影响，加之常年风吹日晒，外墙开裂脱落，结构构件锈蚀，抗震性能不足，但建筑风格独特，确有保留的意义，通过结构加固和改造，使其重新焕发生机，结构加固还可以通过墙梁置换扩大使用空间，但就抗震能力来说，不同历史时期受到当时技术、经济等各方面制约，建筑抗震设防标准差别很大，原来的一些建筑很难满足现在的抗震设防要求，尤其是汶川地震后，国家对学校、医院等提高了设防标准，目前各地对学校、医院原有建筑都程度不同地采取了局部或整体加固（见图2）。

2建筑结构加固的基本原则

2.1先鉴定后加固的原则

结构是否需要加固及加固深度应通过结构可靠性鉴定确认，通过结构鉴定分析，判定结构承载能力不足引发的原因，是结构老化还是燃爆破坏后再行制定加固方案。

2.2加固方案要经当地施工图审查机构确认

招录队伍开工前要先行施工图审查，确保加固设计满足规范要求，施工单位拿到图纸后要熟悉现场并做好图纸会审和技术交底工作。

2.3加固工程应做到技术可靠、安全适用、经济合理、质量合格和环保节能

加固工程结构本身存在种种缺陷和损伤，其可靠度低，也可能因增加新的荷载而导致承载力不足，因此在选择结构加固方案时，应充分考虑已有结构的实际状况和加固后结构传力体系的改变，确保结构可靠[1]

3建筑结构加固工程设计、施工质量的有效控制对策

3.1深化施工图节点设计并编制专项施工组织设计

既有建筑加固工程与新建建筑具有很大差别，有其自身特点，主要表现在以下几个方面：一是在原有建筑的基础上实施；二是加固方案一定要和原有建筑结构型式吻合，尤其是砌体结构大空间转换；三是必须先行结构鉴定（见图3）。编制专项施工组织设计要有针对性和可操作性，加固方案中要有如何原结构构件的拆除、保护和保留，新旧建筑的连接结合节点处理，例如在某疾控中心办公楼改造加固中，施工人员在实施原有结构混凝土柱型钢包括中盲目切割柱与墙体的钢筋拉结后简单用砂浆封堵，降低了柱间墙体的抗震性能，受到了相应处罚。

3.2构建全过程工程质量管控体系

编制的施工方案要突出质量管控环节，明确报验及验收环节，建立明晰的质量管理体系，严格执行《混凝土结构加固设计规范》GB50367-3013和相关质量验收标准的规定，同时根据实际施工情况科学制定施工质量目标，落实好五方责任主体职责，加固工程分为拆除和补强两个阶段，每个阶段的实施都要有严格的操作规程，不得野蛮操作，拆除需要专用设备器具的不能用简单的破拆替代，拆除原有构件墙体时一定要熟悉原有建筑图纸，如果没有图纸的一定要先探查再行下道程序，无论破拆还是隐蔽都要报监理签验，留好图片影像资料，某加固工程在拆除原有地面时盲目操作导致个别预制楼板损坏[2]。

3.3做好技术交底和人员培训工作

在一些建筑结构加固工程施工过程中，之所以出现一系列质量问题，往往是因为没有进行很好的技术交底工作，建筑工程加固施工属于专业操作比较强的行业，需要常年熟练操作的技术工人，切不可从劳务市场盲目招揽零工，即使是常年作业的技术工人也要针对具体项目开展人员培训和技术交底工作，因为每个项目的情况不一样，结构型式、改造模式、使用情况等都要通过培训指导让每一位施工人员包括管理人员掌握。例如碳纤维粘贴需要专用设备操作，对材料的性能及使用要求要领会，原有建筑的拆除破损要注意保护既有承载构件等，新区医院加固改造别提出静力切割技术，该规定要求：本图中所涉及的拆除必须采用静力切割拆除，严禁采用振动拆。

3.4作好质量过程控制工作

结构加固工作是全流程控制，既涉及对原有建筑的破拆，也涉及新建部分的施工，一定要强化过程控制，结合设计交底和现场实际，对应每个环节都要做到报验，遇到与实际不符的情况及时报设计会商处理意见，严格执行相关结构验收规范的标准要求。下面列举关于碳纤维施工检查的具体要求：（1）材料要求：承重结构加固用的碳纤维，必须选用聚丙烯腈基（PAN基）12k或12k以下的小丝束纤维，严禁使用大丝束纤维；结构加固用的纤维复合材必须采用满足加固规范要求的连续纤维与改性环氧树脂胶粘剂复合而成。（2）检验要求：使用前必须按加固规范相关规定的性能指标和质量要求进行安全性及适配性检验。检验时，实测的纤维复合材抗拉强度标准值应根据置信水平C＝0.99、保证率为0.95的要求

4建筑结构加固工程施工安全管控对策

4.1加固工程安全管理的意义

根据《中华人民共和国建筑法》等有关规定，国务院和住建部分别出台了《建设工程安全生产管理条例》（国务院令第393号）和《房屋建筑和市政基础设施工程施工安全监督工作规程》（建质〔2014〕154号）等法律法规和标准规范，对于指导行业安全管理提供了法律依据。2020年国家、省、市政府相继出台并了政府工作人员安全事故责任追究办法，落实管行业就要管安全，重点夯实属地管理责任，把安全生产管理职能下移到乡镇街道办一级，住建部还出台了文件，规定了建设单位是安全生产第一责任人。

4.2加固工程安全管理的特点

加固工程施工安全管理除了满足新建工程对安全管理的要求外，更要针对加固工程的特点制定专门的安全对策，首先原有建筑结构型式是什么？哪些部位需要拆除？哪些结构需要重新支撑等等，例如在区疾控中心旧楼加固改造中检查发现悬挑混凝土板下未加支撑就在上面堆放拆除后的废砖料等，再者，要看原有建筑是否在使用，对于正在使用的功能建筑务必要做好施工动态安全隔离，确保使用人员和施工人员双安全。

4.3加固工程安全的措施和方法

安全技术交底要做好，操作人员一定要熟悉加固方案图纸，查看施工现场，做好必要的施工围挡，做到安全文明施工，做好拆除旧料的收集运输，不得胡乱抛掷，每天开工前都要开展安全警示教育，安全技术交底要经过监理人员签字认可。下面是几个加固工程安全生产管理措施的具体案例要求。焊接安全管理要求：（1）焊接操作人员须持证上岗。（2）电焊作业人员必须戴绝缘手套，使用护目镜和面罩，高空作业须系安全带。（3）焊接作业时须配制灭火器材等[3]。施工安全管理纪律：（1）进入施工现场必须戴好安全帽，扣好帽带，并正确使用个人劳动保护用品。（2）2m以上的高空悬空作业，无安全设施的必须戴好安全带，扣好保险钩。（3）高空作业，不准往下或向上乱抛材料和工具等物件。（4）各种电动机械设备，必须有可靠有效的安全措施和防护装置，方能投入使用。（5）不懂电气和机械操作的人员严禁使用和玩弄机电设备。（6）吊装区域非操作人员严禁入内，吊装机械必须完好，把杆垂直下方不准站人。

4.4做好安全动态化检查

施工过程中要开展动态化检查，重点检查临边、临口围挡，检查安全帽佩戴，检查是否正确系安全绳，施工单位要配备专职安全员巡查，监理也同步检查跟进，确保安全隐患早发现早排除。

5结语

综上所述，结构加固是一项十分复杂的工程，其设计和施工更显紧密，施工现场存在边使用边改造的情况，安全管理难度加大，加固后的质量验收评定需要更加明晰的规范文件指导，新技术新工艺亟待突破，结合近几年参与的加固案例，认识得到进一步提高。

参考文献

[1]黄兴棣.建筑物鉴定加固与增层改造[M].北京：中国建筑工业出版社，2008.

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中图分类号：TU37

一、建筑结构加固概述

1、结构加固的基本原则

(1)结构经可靠性鉴定需要加同时，必须进行加固，加固的范围可以是整体房屋，亦可是指定的区段或特定的构件。

(2)加固设计应考虑施上方便且可行的施工方法。对于混凝土结构，宜提高一级强度等级，并加强构造和连接措施等，以保证原结构与新混凝土协同工作。

(3)由于高温、腐蚀、冻融、振动等原因造成的结构损坏，加固时应采取减小、抵御或排除上述不利水素影响的对策，保证加固后的结构安全可靠，正常使用。

(4)结构加固应尽量考虑经济效果，尽可能做到在不停产的条件下加固，尽量不损伤原构件和减少构件的拆除，能够使用的应当保留。

(5)加固过程一定要注意安全，若发现结构构造有严重缺陷，应立即停止施工，待消除隐患后方能继续。

2、加固方案设计的注意点

(1)选择加固方案要考虑施工安全、效果可靠、经济性好，而且施工耍简单，工期尽量短。一般的加固工程都能做到效果可靠，但往往会忽略其人员施工安全、技术合理、经济性等方面的不足，造成施工人员安全系数低，施工工期长，工艺复杂，或者是出现不必要的浪费。

(2)加固方案要在满足加固本身的要求上，多考虑使用新技术、新材料、新工艺。随着当今科学技术的飞跃发展，先进的技术、材料、工艺都能使加固方案达到事半功倍的效果，比如近几年兴起的复合材料加固法。所以一个优秀的加固方案不但要在性价比、性能比上下功夫，还要体现其工艺技术的先进性和科学性。

二、混凝土结构的加固技术

1、增大截面加固技术

对混凝土结构而言，增大截面法是通过采用同种材料(混凝土)来增大原混凝土结构截面面积，从而达到提高结构承载能力的目的。当梁、柱构件抗力不够时，常采用增大截面法。

2、预应力加固技术

预应力加固法是一种采用外加预应力钢拉杆(分水平拉杆和组合式拉杆)或型钢撑杆对结构进行加固的方法。通过施加预应力强迫钢拉杆或型钢撑杆受力，影响并改变原结构应力分布，并降低结构原有应力水平，致使一般加固方法中普遍存在的应力应变滞后现象的影响能较好的消除。因此，后加部分与原结构能较好地共同工作，结构的总体承载能力可显著提高。预应力加固法具有加固、卸载和改变结构应力分布的三重效果，适用于大跨度结构加固，以及采用其他方法无法加固或加固效果很不理想的较高应力应变状态下的大型结构加固。

3、增设支点加固技术

增设支点加固法是通过增设支承点来减小结构计算跨度，达到减小结构内力和提高其承载能力的加固方法。该法简单可靠，但对于使用空间有一定影响，适用于粱、板、桁架、网架等水平结构的加固。

4、化学灌浆补强加固技术

化学灌浆补强就是将一定化学材料配制成浆液，用压送设备将其灌入混凝土结构裂缝内，使其扩散、胶凝或固化，达到补强的目的。化学灌浆材料主要有两种：一种是以环氧树脂为主剂配制成的环氧树脂灌浆材料，它具有化学稳定性好、可以室温固化、收缩小、强度高、粘结力强等一系列优点，而且因为环氧树脂灌浆材料的粘结力和内聚力均大于混凝土的内聚力，能有效地修补混凝土的裂缝，恢复结构的整体性，目前是一种较好的补强固结化学灌浆材料，一般用于修补宽度为0．2～0．5mm的裂缝；另一种是以甲基丙烯酸甲酯为主剂配制的甲基丙烯酸酯类灌浆材料。它具有可灌性好的特点，能灌入0．O5mm宽的细微裂缝中，一般用来修补缝宽在0．2mm以下的裂缝。

5、水泥压浆补强加固技术

水泥压浆补强法是一种用压力设备将水泥浆液压入结构构件的蜂窝、孔洞或裂缝中，充填并固结这些缺陷，以达到补强加固的目的。水泥灌浆具有强度高、材料来源广、价格低，运输、储存方便及灌浆工艺比较简单等优点，至今仍是应用最广泛的灌浆材料。该法的缺点是需要专门的设备，主要用于因地震、温度、沉降等原因引起的砖墙裂缝的修补。

6、喷射混凝土补强加固技术

喷射混凝土补强法是一种用混凝土喷射机将混凝土拌和料和水(干喷机)或混凝土湿料(湿喷机)以高速喷射到混凝土结构上，并快速凝固成型的加固方法。喷射混凝土不需要振捣，它借助水泥与骨料之间的连续冲击实现密实化，也不需要支模或只需部分支模，施工方便、速度快、工期短，喷射凝固层与原结构粘结力强，所以在大范围加固工程中具有独特优势；其缺点是需要专门的设备，对混凝土的配合比设计要求较高。这种方法常用于病弱混凝土的局部或全部更换；在梁、板等构件的下面增补混凝土；填补混凝土和砖石结构中的孔洞、缝隙及混凝土墙的麻面。

三、混凝土结构的加固设计应用

1、混凝土梁、板加固的设计

(1)增大截面加固法。增大截面法，是指在原受力构件的单侧或双侧浇注一层混凝土来增大原混凝土构件的截面面积， 同时加配一定数量的钢筋以达到提高原构件承载能力的方法。增大截面法的加固效果与多种因素有关，如原结构在加固时的应力水平，新旧混凝同工作情况，结合面的构造处理，材料的性能；而加固时的施工工艺以及是否对原结构进行卸荷处理将直接影响到加固工作的成败。

(2)黏贴加固法。黏贴加固法是用黏结剂(结构胶)将钢板或其他高强材料(如碳纤维、玻璃纤维)黏在需要加固的部位，以提高构件的抗弯、抗剪承载能力，亦可提高构件的刚度和整体性。该方法始于20世纪60年代，它不仅用于建筑，同时也用于桥梁、公路的加固。

(3)增补受拉钢筋法。对于承载力要求增加不大、经验算其截面高度满足要求的梁，只须适当增设受拉主筋即可。后补的钢筋可以直接焊在原梁的钢筋上。增补受拉钢筋法可分为全焊接补筋和半焊接补筋和黏结法三种。

2、混凝土柱的加固设计

应根据柱子外观表现、现场调查结果以及室内的工作结果。判明混凝土柱破坏的原因，从而采取各种不同的加固方法，及时对受损坏的混凝土柱进行加固处理。

(1)增大截面法。增大截面法又称外包混凝土加固法，是一种使用最广泛的加固柱子方法，在条件允许的情况下，是一种最可靠的传统加固方法，它可以同时增加原有柱的截面面积和配筋量，能较大幅度的提高原有柱的承载能力和刚度，尤其是原柱加固后更符合规范所倡导的强柱弱梁的设计原则，具有更好的抗震性能。

(2)外包钢加固法。所谓外包钢加固，就是在混凝土的四角或两面包以型钢的一种加固方法，它的优点是构件的截面尺寸增加不大，但原柱的载力能力提高较大，这种方法特别适用于构件外形受限制，不宜增加太多的情况。对于方形或矩形柱采用四周包角钢并在横向加缀板的方法，而对于圆柱或其它弧形柱则用扁钢加套箍的方法进行加固。

(3)置换加固法。置换法是一种针对柱子混凝土部分进行处理而提高承载力的方法，采用这种方法时一般不考虑原钢筋利用率的折减。该方法普遍用于混凝土柱因火灾或其它破坏而导致混凝土强度下降引起柱承载力不足的情况。

(4)预应力撑杆加固法。预应力撑杆加固框架柱是种简单又快速的加固方法，能有效地提高轴心受压或偏心受压柱的承载力，预应力撑杆有单侧和双侧两种i单侧撑杆适用于受压筋配筋量不足或混凝土强度过低、弯矩不变号的偏心受压柱加固；双侧撑杆适用于需变号的偏心受压及轴心受压柱加固。

四、结束语

结构加固设计在我国仍属于新兴领域，随着科学技术进步和新型施工技术的研究与应用，其计算理论、技术措施和应用材料会更加成熟完善，并满足提高结构使用功能和安全性能的需求。混凝土结构加固设计是一个繁琐而技术含量较高的工作，需事先建立明确的工作思路，通过对原有建筑物的仔细剖析，熟悉其工作性能和状况，由概念设计着手，从整体上分析原有结构体系和新增体系的合理性，在结构构件和节点的处理上在符合概念设计的同时满足两种极限状态设计。改造方案要兼顾合理性和经济性，根据实际条件选择适宜的加固方法，最大限度地达到主的使用要求，实现预期的加固效果。

参考文献

[1]邓伟瑜．浅谈建筑结构混凝土加固技术方法[J]．沿海企业与科技，2009，(05)

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房屋建筑是人们重要的生活环境，建筑结构的质量会直接影响居民的人身财产安全。只有保证房屋建筑结构的稳定性，才能让居民更加安心的居住。对房屋建筑结构的加固设计是十分必要的，完善施工技术，有效提高建筑的耐久性，延长其使用寿命，给居民的生活提供安全保障。

1房屋建筑结构加固的重要性

首先，有效延长了房屋建筑的使用寿命，保持建筑功能的完整性。地基沉降、超载以及火灾等状况，会对房屋建筑结构的稳定性造成一定的影响，而建筑结构加固将不良影响降至最低，避免造成对建筑结构的损害。其次，结构加固技术有效提高了房屋使用的耐久性。房屋建筑的使用，需要一个坚固稳定的结构予以支撑。对房屋建筑结构进行加固，对房屋在使用当中所产生的损耗进行维护。而对于新建建筑而言，结构加固技术则能有效避免多种因素的影响，降低结构损耗，增加建筑结构的耐久性。第三，增强房屋建筑抗击自然灾害的能力。地震是直接影响房屋建筑结构的自然灾害，破坏性极大。

2房屋建筑结构加固的应用现状

2.1施工管理落后

在房屋建筑施工当中，施工管理对于房屋建筑结构加固技术的重视程度不够。房屋建筑结构加固技术的推广与应用得不到有力的支持。受到传统建筑施工体制的影响，以及相关政策的限制，施工新技术的开发与应用的进度缓慢。房屋建筑工程的专业化程度不高，技术体系不完善。在房屋建筑施工当中，施工管理的侧重点主要落在房屋建筑工程的收益方面，不重视房屋建筑结构加固。房屋建筑结构加固技术不能在建筑当中得到应用，就无法充分体现其对于房屋建筑安全稳定的重要性，在施工管理中得不到认可，依然受到忽视。结构加固技术在房屋建筑工程的推广应用，就要打破落后的传统施工管理的局限，加强体制创新，并提供相应的政策支持。在提高房屋建筑施工效率的同时，有效保证建筑的安全稳定性。

2.2施工技术落后

随着建筑业的发展，在管理、技术等层面都需要进一步的创新和改进，才能良好的适应当前的市场需求。但实际在房屋建筑施工当中，施工技术的开发与应用滞后，缺乏创新。对于房屋建筑结构加固技术来讲，同样需要根据建筑行业的发展而进行创新和完善。房屋建筑结构的加固，缺乏创新的理念和思路，而是沿用传统的技术手段，对于建筑工程的实际情况缺乏考虑，加固技术得不到创新，其功能性被极大的限制。由此可见，加固施工技术的创新是十分必要的，对保证房屋建筑结构的安全稳定具有重要的意义。

3加固施工的要点以及技术应用

3.1加固施工的要点

在房屋建筑结构加固施工当中，要注意一些问题，严格按照加固施工的要点进行。首先，在进行房屋建筑结构加固施工之前，要对于建筑进行严格的调查和检测。施工部门要予以相应的支持，有效掌握建筑加固施工的每一个环节，对影响因素要加以考虑，以此为参考依据，设计出合理可行的施工方案，并严格进行审查，降低风险，为加固施工创造良好的条件。其次，在加固施工当中，要在不破坏原有建筑原有结构的前提下进行，在原有结构的基础上，进行钢筋加固施工，适用于旧建筑的改造当中。对建筑结构要进行相关的测试，根据相关数据结果进行综合性分析，对房屋建筑结构及承载能力进行有效的判断，从而选择最佳的加固施工方案，保证房屋建筑更加稳定的结构。第三，房屋建筑结构加固施工要严格按照现行的加固设计标准和规程进行，应用植筋和锚栓的加固连接技术。对相关构件的规格要满足植筋锚栓技术的实际应用，保持正确的边距和距离，在施工当中，要避免造成对构件的损坏。

3.2粘贴钢板加固

粘贴钢板加固是应用最为广泛的一种建筑结构加固技术。在施工过程中使用粘贴钢板进行加固，其过程不需要进行加湿处理，需要保证建筑结构胶的质量，以确保材料粘合的效果，达到加固的效果。粘贴钢板与钢筋混凝土结构的粘合效果，决定着建筑结构的稳定性。粘贴钢板加固能够有效弥补钢筋混凝土构件部位薄弱的缺陷，提高钢筋混凝土结构的稳定性。

3.3增补受拉钢筋加固

在房屋建筑的混凝土结构当中，受力分布不均匀，集中受力的区域容易发生损耗，从而导致混凝土结构的安全稳定性降低。增补受拉钢筋技术的应用，通过增加受拉钢筋，提高结构受力集中地区的承载能力，采用焊接的方式对钢筋和梁体结构进行连接。根据实际情况，对外包型钢进行选择，以获得最佳的加固效果。

3.4加固施工辅助技术

外包型钢加固同样也是有效的房屋建筑结构加固技术。为了提升钢筋混凝土构件的承载能力，需要采用外包型钢加固技术，将角钢外包在结构的四角进行缀板连接。根据房屋建筑结构加固施工的实际情况，可选择干式和湿式两种加固技术。干式方法不需要对钢筋混凝土构件与型钢进行粘结，使其能够单独受力，有效提高钢筋混凝土构件的刚度，增加承载力。多应用于屋架、梁柱、间墙等结构当中，具有良好的加固效果。湿式方法则是利用乳胶水泥对构件和型钢进行粘结，以保证构件和型钢整体的工作。

4结束语

房屋建筑的安全性与居民的人身财产安全息息相关，在房屋建筑施工当中，需要更加先进和稳定的房屋建筑技术，对建筑的安全稳定性提出了更高的要求。加强建筑的维修与改造，强化现房屋建筑结构的加固。利用加固施工技术，对房屋建筑结构进行设计，以有效保证房屋建筑结构的质量安全。结合结构加固施工的要点，合理应用相关施工技术，实现有效的加固设计，以保障房屋建筑的结构安全。对建筑业的平稳有序的发展具有重要的意义。

参考文献：

[1]牛鸣非,张颖.房屋建筑结构加固设计及施工技术应用研究[J].科技创业家,2014,(3):48.

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中图分类号：TU208文献标识码： A

引言

对高层建筑结构设计来说，地下室的嵌固作用十分重要。上部结构和地下室组成高层建筑的一个完整的承载力体系，它们之间形成共同的位移场，相互协调，相互约束。地下室外的回填土对水平位移有约束，对竖向位移和竖向转动起不到丝毫作用。高层建筑结构设计过程中，首要考虑的是确定嵌固端的位置，因为嵌固端的位置一方面影响着一些构件内力分配的准确性，一方面关系着结构产生位移的真实性，同时决定着结构局部的经济性。在进行高层建筑结构分析时，如果嵌固端计算不准确，会给工程带来浪费和危险；如果嵌固端是室外地坪，再加上地基回填土的约束力不够，那么极易造成实际测试值大于计算值；如果嵌固端为地下室底板，地基回填土的约束不予考虑，数据安全但误差大，这就造成了无谓的浪费。根据以往资料的研究显示，上部结构、基础和地基的协同工作也是地下室高层建筑必须注意的；地震作用下，结构侧移会随着地基回填土和地下室的作用而减小。

1 嵌固层的概述

嵌固层又称固定层，是一个坚硬、稳定的刚体，主要作用是可以牢固握裹住上部结构，以便限制上部结构在水平方向的平动位移和转动位移例如：旗杆下面的台座等，另外它还应该能够将全部或大部的上部结构的剪力传递给下部结构，同时还能满足竖向构件根部出现在上部结构竖向构件的塑性铰处。因此为了确保实嵌固端的形成，作为嵌固端的下部结构的侧向刚度必须具有足够的刚度一边满足要求。当前高层建筑结构设计中，我们最常见到的嵌固端是建筑物的地下室顶板作为上部结构的嵌固端这种形式。在实际的工程案例当中，每个工程的建筑结构都存在差异，项目的性质特点不同，选取地下室的性质各不相同，比如：地下室顶扳与室外地面的高差>1／3、地下室顶板上开设大洞口（工程特殊需要）等，这时如果还是选取地下室顶板作为嵌固端就会出现很多问题，因此需要我们根据实际工程情况需要调整嵌固位置，不能一味的把地下室顶板作为上部结构的嵌固层，如果地下室顶板做嵌固层还需要满足其它的条件和要求，这就是我们下面讲到的高层建筑结构设计中地下室嵌固端的选取原则也可以称作选取要求。

2 高层建筑结构设计中地下室嵌固端的选取原则

地下室嵌固端的选取对于高层建筑结构设计来说意义非凡。建筑结构设计中的嵌固端就是我们常说的固定端，顾名思义就是构件不允许发生任何的移动，但是设有地下室和没设地下室的高层建筑存在很大的差别。嵌固端的选择还会受到很多因素的影响如：地下室的多少、地下室的层高、地下室的大小等，带有地下室的高层建筑一定做好嵌固端的选取。一般设有地下室的高层建筑的嵌固端选择首层地下室顶板，具体地下室顶板能否真正成为结构嵌固端，还需要满足如下条件：（1）地下室顶板标高和室外地坪的高差相近，如果相差较大如半地下室的情况，首层楼面成为结构嵌固端或者固定端可能性几乎为零，但是若高差不是很大（在1-3级台阶高度范围内）可以考虑；（2）成为嵌固端的地下室结构的整体刚度和承载力都必须足够，如果出现地震情况，上部结构和地下柱底或者墙底分别进入弹塑性和塑性铰阶段，但是地下室结构仍然满足弹性的状态；（3）设计时注意不能设置成无梁楼盖，地下室顶板上边必须设梁，同时楼面框架梁要具有足够的抗弯刚度，楼板的厚度也应该达到设计的厚度要求，一般不宜小于180mm；（4）半地下室之所以不能成为嵌固端，是因为它的侧壁的侧限性达不到要求，通俗点讲就是与地球的接壤性不良，因此成为嵌固端的地下室顶板必须与地球具有良好的接壤；（5）混凝土的强度等级必须达到要求，至少是C30的，钢筋采用的是双层双向方式配置，配筋率至少达到0.25%才可以；（6）嵌固端的地下室顶板不允许出现大的洞口；满足这些条件的地下室顶板就可以成为高层建筑要求的嵌固端。

3 地下室对上部结构嵌固作用的主要分析方法

3.1 嵌固水平位移法

这种方法考虑整体（地下室和上部结构作为整体）情况，嵌固端设在基础底板的位置，不考虑回填土对地下室楼层侧向刚度的作用，假定其余部位的水平位移是零，为了确定上部结构地下室嵌固部位需要分别计算出地下和上部结构各楼层侧向刚度比大小。这种方法确定上部结构嵌固端，如何计算楼层侧向刚度比是最关键也是最主要的问题，而计算楼层侧向刚度比的方法常见的一般有三种：剪切刚度、剪弯刚度以及抗震规范中所建议的计算方法。这三种计算方法各有优势，含义也不尽相同，自然计算结果会有较大的差别和不同。通过利用第三种计算方法即抗震规范提出的计算方法再加上剪切刚度比的运用就可以估算地下室侧向刚度比，但是也有建议用第一种计算方法的即剪切刚度的，不同的计算方法结果也会不同。

3.2 弹簧刚度法

这种方法同第一种类似，也是考虑整体情况，利用弹簧刚度进行计算，不同之处它的嵌固端选择的是基础底板处，主要原理是引水平弹簧刚度至每层地下室楼板位置，回填土对地下室的约束作用的高低就是水平弹簧刚度值的大小。在实际的操作过程中，水平弹簧刚度值的确定存在一定困难，也就是这种方法确定高层建筑固定端有一定难度。地下室会受到回填土的约束，而约束作用的影响因素很多，情况复杂，很难确定。因此我们常用的有限元分析软件输入的是回填土对地下室约束作用的弹簧刚度比而非水平弹簧刚度的真实数值，以基础回填土对结构约束作用的刚度与地下室抗侧移刚度的比为基准，如果比值是零，表示基础回填土对结构无约束作用；如果比值是5以上，表示地下室无水平位移；从实际情况出发，比值是介于两者之间的情况较为常见，据详细研究统计，最合理的比值应该是介于2和4 之间。

4 结束语

从以上研究不难看出，高层建筑具有上部负荷大、基础埋设深等特点，因此如何选择合适的嵌固端的意义十分重大，地下室作为嵌固端直接影响建筑的质量和安全问题。因此，按照规定的要求原则选择地下室作为嵌固端至关重要。因为地下室的嵌固端选取还存在许多复杂的内部问题并且亟待解决，值得人们进行深一步的探讨研究和分析。只有更好的依据嵌固端的选取原则，设计准确的把握嵌固结构模型的计算方法并且进行详细的分析，才能更好的采取适当的措施，保证了建筑的质量经济和最终的安全。

【参考文献】

[1] 赵政文,葛阳.关于高层建筑结构设计中地下室嵌固作用的思考[J].商品与质量・建筑与发展,2013,(9):671-671.

[2] 孟巍.关于高层建筑结构设计中地下室嵌固作用的思考[J].城市建设理论研究（电子版）,2013,(32).

[3] 柴玉定.关于高层建筑结构设计中地下室嵌固作用的思考[J].城市建设理论研究（电子版）,2013,(25).