浅谈砌体结构裂缝产生的原因与防治摘 要：砌体结构的房屋在中小城市建筑物中占的比例较大，分布较广，而砌体结构中的一般细小裂缝由于不危及使用，往往被人忽略。但这些裂缝在较长时间内还不稳定， 降低了建筑物的抗震能力，在地震时容易引发墙体破坏，甚至墙体倒塌，必须重视解决。本文根据本人几年的施工经验，提出自己对砌体结构裂缝产生的原因及其防治的浅显建议。关键词：砌体结构 裂缝 地基沉降 整体刚度 伸缩缝 温度裂缝1 前言虽然现在砼结构和钢结构发展十分迅速，但是由于其成本高，施工工艺复杂，大型设备较多，在现阶段的城市发展中，不可能在中小城市及县城中大规模发展，而砌体结构的材料来源广泛，施工设备和施工工艺较简单，可以不用大型机械，能较好地连续施工，还可以大量地节约木材、水泥和钢材，相对造价低廉，因而得到广泛应用。但是由于砌体的抗拉、抗弯、抗剪性能较差，并且由于设计、施工以及建筑材料等多方面原因引发的砌体结构的质量事故也较多，其中砌体出现裂缝是非常普遍的质量事故之一。砌体中出现的裂缝不仅影响建筑物的美观，而且还造成房屋渗漏，甚至会影响到建筑物的结构强度、刚度、稳定性和耐久性，也会给房屋使用者造成较大的心理压力和负担。在很多情况下，裂缝的发生与发展还是大事故的先兆，对此必须认真分析，妥善处理。2 砌体结构裂缝产生的原因及防治措施引起砌体结构墙体裂缝的因素很多，大体上有设计上对房屋的构造处理不当，地基的不均匀沉降，收缩和温度的变化，施工质量不合格、使用的建筑材料不合格等。2.1 设计上对房屋的设计和构造处理不当而引起的裂缝有一些砌体结构的房屋的设计是套用图纸，应用时未经校核；有时参考了别的图纸，但荷载增加了或截面减少了而未作计算；有的虽然作了计算，但因少算或漏算荷载，使实际设计的砌体承载力不足；有的虽然进行了墙体总的承载力计算，但忽视了墙体高厚比和局部承压的计算。如果砌体的承载力不足，则在荷载作用下将出现各种裂缝，以致出现压碎、断裂、倒塌等现象，这类裂缝的出现，很可能导致结构的失效。预防措施：（1）细心认真地设计。对拟建砌体结构的房屋，要做到力学模型准确，传力清楚；荷载统计无误；大梁下砌体要设梁垫并进行验算；加强对圈梁的布置和构造柱的设置，以提高砌体结构的整体安全性。（2）裂缝一旦出现，要注意观测裂缝的宽度及长度的发展情况，并及时采取相应的有效措施，如灌缝，封闭等，必要时要进行结构加固，如粘钢、碳纤维等。2.2 地基不均匀沉降引起的裂缝当地基发生不均匀沉降后，沉降大的部分砌体与沉降小的部分砌体会产生相对位移，从而使砌体中产生附加的拉力或剪力，当这种附加内力超过砌体的强度时，砌体中便产生相对裂缝。这中裂缝一般都是斜向的，且多发生在门窗洞口上下。这种裂缝的特点是：（1）裂缝一般呈倾斜状，说明系因砌体内主拉应力过大而使墙体开裂；（2）裂缝较多出现在纵墙上，较少出现在横墙上，说明纵墙的抗弯刚度相对较小；（3）在房屋空间刚度被削弱的部位，裂缝比较集中。为防止地基不均匀沉降在墙体上产生的各种裂缝而采取的措施有：（1）合理设置沉降缝将房屋划分成若干个刚度较好的单元，或将沉降不同的部分隔开一定距离，其间可设置能自由沉降的悬挑结构。（2）合理地布置承重墙体，应尽量将纵墙拉通，尽量做到不转折或少转折。避免在中间或某些部位断开，使它能起到调整不均匀沉降的作用，同时每隔一定距离设置一道横墙，与内外纵墙连接，以加强房屋的空间刚度，进一步调整沿纵向的不均匀沉降。（3）加强主体结构的刚度和整体性，提高墙体的稳定性和刚度，减少建筑物端部的门、窗洞口，设置钢筋混凝土圈梁，尤其是要加强地圈梁的刚度。（4）加强对地基的检测，发现有不良地基应及时妥善处理，然后才能进行基础施工。2.3 收缩和温度变化引起的裂缝热胀冷缩是绝大多数物体的基本物理性能，砌体也不例外。由于屋盖系统温度变化出会使砖墙产生裂缝，由于温度变化不均匀使砌体因不均匀收缩产生裂缝，或由于钢筋混凝土圈梁与砖墙伸缩量不同也会产生裂缝。（1）屋盖系统温度变化时使墙体产生的裂缝：这类裂缝较典型和普遍的是建筑物（特别是纵向较长的）顶层两端内外纵墙上的斜裂缝，其形态呈 “八”字或 “X”型，且显对称性，但有时仅一端有轻微者仅在两端1～2个开间内出现，严重者会发展到房屋两端1/3纵长范围内，并由顶层向下几层发展。此类裂缝对那种刚性屋面的平屋顶，未设变形缝、隔热层的房屋就更易发生。产生的直接原因是混凝土结构屋面的伸缩变形牵引其下砖砌体超过其材料抗拉强度的结果。一般来说，在阳光照射下，屋面板温度可高达60～70℃，而其下的砌体仅为30～35℃，温差引起的砌体主拉应力大于砌体本身的抵抗力的50％～300％不等。又加上房屋两端为自由端，水平约束力小，上部砌体垂直压力较小，如无相应措施，则上述裂缝在所难免。当屋面向两端热胀时，会使下部砌体出现正 “八”字裂缝，当冷缩时，就会出现倒 “八”字缝，一胀一缩则易出现“X”型缝。（2）由于温度变化不均匀使砌体产生不均匀收缩产生的裂缝：由于房屋过长，室内外温差过大，因钢筋混凝土楼盖和墙体温度变形的差异，有可能使外纵墙在门窗洞口附近或楼梯间等薄弱部位发生向竖向贯通墙体全高的裂缝，这种裂缝有时会使楼盖的相应部位发生断裂，形成内外贯通的周圈裂缝。另外，当房屋空间高大时，墙体因受弯在截面薄弱处（如窗间墙）会出现水平裂缝。（3）由于钢筋混凝土圈梁与砖墙伸缩量不同产生的裂缝：当材料随时间发生收缩变形和自然界温度发生变化时，由于钢筋混凝土和墙砌体材料收缩系数和线膨胀系数的不同，会在房屋的墙体及楼盖结构中引起因约束变形而产生的附加应力，当这种附加应力过大时会在墙体上产生局部竖向裂缝。防止收缩和温度变化引起裂缝的主要措施有：（1）在过长房屋墙体中设置伸缩缝。将伸缩缝设在因温度和收缩变形可能引起应力集中、砌体产生裂缝可能性最大的地方。（2）屋面设保温隔热层。屋面的保温隔热层或刚性面层及砂浆找平层应设分隔缝，分隔缝的间距不宜大于6m，并与女儿墙隔开，其缝宽不小于30㎜。屋面施工宜避开高温季节。（3）楼（屋）面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁，并沿内外墙拉通，房屋两端圈梁下的墙体宜适当设置水平钢筋。2.4 施工质量不合格、使用材料不合格而引起的裂缝砌块本身的质量不合格，砂浆强度不够，这些都会造成整个砌体的强度不够，而造成砂浆强度偏低的原因是使用了不合格的水泥，施工配合比不准确，施工过程中不安设计留槎及放置拉结筋等，这些都可能在砌体结构中产生裂缝。预防措施：(1) 做好建筑材料使用前的各种检测,不合格及资料不全的建筑材料严禁使用。(2) 加强对操做工人上岗证的管理，持证上岗。(3) 加大施工检查力度，严格执行“三检制度”。3结束语砌体结构裂缝应针对成因,贯彻预防为主的原则,加强设计、施工及使用方面的管理，确保结构安全和避免不必要的损失。参考书目：(1) 黄立山.《砌体结构裂缝的成因及控制措施》[J] 安徽建筑,2003.(2) 许淑芳.《砌体结构》.北京:科学出版社,2004.(3) 刘立新.《砌体结构》. 武汉：武汉工业大学出版社,2003.
混凝土简析摘要：在土建工程中，混凝土是用途最广、用量最大的建筑材料之一。近百年来，混凝土强度不断的提高成为它主要的发展趋势。发达国家越来越多的使用50MPa以上的高强混凝土。有些远见卓识的专家考虑到某些工程的需要，在提出高强度的同时，也提出耐久性和施工和易性的要求，尤其是近5年，在很多重要工程中都成功地采用高性能混凝土。关键词：混凝土 耐久性 强度高性能混凝土具有丰富的技术内容，尽管同业对高性能混凝土有不同的定义和解释，但彼此均认为高性能混凝土的基本特征是按耐久性进行设计，保证拌和物易于浇筑和密实成型，不发生或尽量少发生由温度和收缩产生的裂缝，硬化后有足够的强度，内部孔隙结构合理而有低渗透性和高抗化学侵蚀。一、基于上述特点，高性能混凝土成为我国近期混凝土技术的主要发展方向。高性能混凝土的核心是保证耐久性。耐久性对工程量浩大的混凝土工程来说意义非常重要，若耐久性不足，将会产生极严重的后果，甚至对未来社会造成极为沉重的负担。据美国一项调查显示，美国的混凝土基础设施工程总价值约为6万亿美元，每年所需维修费或重建费约为3千亿美元。美国50万座公路桥梁中20万座已有损坏，平均每年有150-200座桥梁部分或完全坍塌，寿命不足20年；美国共建有混凝土水坝3000座，平均寿命30年，其中32%的水坝年久失修；而对二战前后兴建的混凝土工程，在使用30-50年后进行加固维修所投入的费用，约占建设总投资的40%-50%以上。回看中国，我国50年代所建设的混凝土工程已使用40余年。如果平均寿命按30-50年计，那么在今后的10-30年间，为了维修这些建国以来所建的基础设施，耗资必将是极其巨大的。而我国目前的基础设施建设工程规模宏大，每年高达2万亿人民币以上。照此来看，约30-50-年后，这些工程也将进入维修期，所需的维修费用和重建费用将更为巨大。因此，高性能混凝土更要从提高混凝土耐久性入手，以降低巨额的维修和重建费用。一般混凝土工程的使用年限约为50-100年，不少工程在使用10-20年后，有的甚至使用9年以后，即需要维修。用普通水泥混凝土所完成的工程不能满足耐久性要求的根本原因，在于混凝土本身的内部结构。二、影响混凝土耐久性的主要因素大致可以分为以下几点：（一）、在混凝土工程中为了满足混凝土施工工作性要求，即用水量大、水灰比高，因而导致混凝土的孔隙率很高，约占水泥石总体积的25%-40%，特别是其中毛细孔占相当大部分，毛细孔是水分、各种侵蚀介质、氧气、二氧化碳及其它有害物质进入混凝土内部的通道，引起混凝土耐久性的不足。（二）水泥石中的水化物稳定性不足也会对耐久性产生影响。例如，波特兰水泥水化后的主要化合物是碱度较高的高碱性水化矽酸钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙。此外，在水化物中还有数量很大的游离石灰，它的强度极低、稳定性极差，在侵蚀条件下，是首先遭到侵蚀的部分。要大幅度提高混凝土的耐久性，就必须减少或消除这些稳定性低的组分，特别是游离石灰。（三）、根据对影响混凝土耐久性的主要因素的分析，就可以找出提高混凝土耐久性的主要技术途径。如上分析，要提高混凝土的耐久性，必须降低混凝土的孔隙率，特别是毛细管孔隙率，最主要的方法是降低混凝土的拌和用水量。但如果纯粹的降低用水量，混凝土的工作性将随之降低，又会导致捣实成型共所困难，同样造成混凝土结构不致密，甚至出现蜂窝等宏观缺陷，不但混凝土强度降低，而且混凝土的耐久性也同时降低。目前提高混凝土耐久性基本有以下几种方法：三、 掺入高效减水剂：（一）、在保证混凝土拌和物所需流动性的同时，尽可能降低用水量，减少水灰比，使混凝土的总孔隙，特别是毛细管孔隙率大幅度降低。水泥在加水搅拌后，会产生一种絮凝状结构。在这些絮凝状结构中，包裹着许多拌和水，从而降低了新拌混凝土的工作性。施工中为了保持混凝土拌和物所需的工作性，就必须在拌和时相应地增加用水量，这样就会促使水泥石结构中形成过多的孔隙。当加入减水剂的定向排列，使水泥质点表面均带有相同电荷。在电性斥力的作用下，不但使水泥体系处于相对稳定的悬浮状态，还在水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜，同时使水泥絮凝体内的游离水释放出来，因而达到减水的目的。许多研究表明，当水灰比降低到0.38以下时，消除毛细管孔隙的目标便可以实现，而掺入高效减水剂，完全可以将水灰比降低到0.38以下。（二）、 掺入高效活性矿物掺料：普通水泥混凝土的水泥石中水化物稳定性的不足，是混凝土不能超耐久的另一主要因素。在普通混凝土中掺入活性矿物的目的，在于改善混凝土中水泥石的胶凝物质的组成。活性矿物掺料中含有大量活性Si02及活性Al203，它们能和波特兰水泥水化过程中产生的游离石灰及高碱性水化矽酸钙产生二次反映，生成强度更高、稳定性更优的低碱性水化矽酸钙，从而达到改善水化胶凝物质的组成，消除游离石灰的目的，使水泥石结构更为致密，并阻断可能形成的渗透路。此外，还能改善集料与水泥石的界面结构和界面区性能。这些重要的作用，对增进混凝土的耐久性及强度都有本质性的贡献。（四） 消除混凝土自身的结构破坏因素：除了环境因素引起的混凝土结构破坏以外，混凝土本身的一些物理化学因素，也可能引起混凝土结构的严重破坏，致使混凝土失效。例如，混凝土的化学收缩和干缩过大引起的开裂，水化性过热过高引起的温度裂缝，硫酸铝的延迟生成，以及混凝土的碱骨料反映等。因此，要提高混凝土的耐久性，就必须减小或消除这些结构破坏因素。限制或消除从原材料引入的碱、S03、C1- 等可以引起破坏结构和侵蚀钢筋物质的含量，加强施工控制环节，避免收缩及温度裂缝产生，以提高混凝土的耐久性。四、 保证混凝土的强度：尽管强度与耐久性是不同概念，但又密切相关，它们之间的本质联系是基于混凝土的内部结构，都与水灰比这个因素直接相关。在混凝土能充分密实条件下，随着水灰比的降低，混凝土的孔隙率降低，混凝土的强度不断提高。与此同时，随着孔隙率降低，混凝土的抗渗性提高，因而各种耐久性指标也随之提高。在现在的高性能混凝土中，除掺入高效减水剂外，还掺入了活性矿物材料，它们不但增加了混凝土的致密性，而且也降低或消除了游离氧化钙的含量。在大幅度提高混凝土强度的同时，也大幅度地提高了混凝土的耐久性。此外，在排除内部破坏因素的条件下，随着混凝土强度的提高，其抵抗环境侵蚀破坏的能力也越强。高性能混凝土在配制上的特点是低水灰比，选用优质原材料，除水泥、水和骨料外，必须掺加足够数量的矿物集料和高效减水剂，减少水泥用量，减少混凝土内部孔隙率，减少体积收缩，提高强度，提高耐久性。五、混凝土工程中的耐久性问题强度和耐久性是混凝土结构的两个重要指标,因以往工程中习惯上只重视混凝土的强度,或片面追求高强度而忽视混凝土的耐久性.混凝土的耐久性是使用期内结构保证正常功能的能力,关系结构物的使用寿命,随着结构物老化和环境污染的加重,混凝土耐久性问题已引起了各主管部门和广大设计,施工部门的重视.曾有调查表明,国内大多数工业建筑在使用25-30年后即需大修,处于严酷环境下的建筑物的使用寿命仅15-20年,桥梁,港口等基础设施工程尤其严重.许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀,混凝土开裂.有专家指出,我国大干基础设施工程建设的高潮还需延续,而由于忽视耐久性问题,迎接我们的还会有大修的高潮,其耗费将倍增于工程建设时的投资.而其原因却往往是由于混凝土耐久性不足引起的.六、混凝土结构耐久性问题的分析混凝土耐久性问题,是指结构在所使用的环境下,由于内部原因或外部原因引起结构的长期演变,最终使混凝土丧失使用能力.即所为的耐久性失效,耐久性失效的原因很多,有抗冻失效,碱-集料反应失效,化学腐蚀失效,钢筋锈蚀造成结构破坏等.下面作具体分析.七、混凝土的冻融破坏当结构处于冰点以下环境时,部分混凝土内孔隙中的水将结冰,产生体积膨胀,过冷的水发生迁移,形成各种压力,当压力达到一定程度时,导致混凝土的破坏.混凝土发生冻融破坏的最显著的特征是表面剥落,严重时可以露出石子.混凝土的抗冻性能与混凝土内部的孔结构和气泡含量多少密切相关.孔越少越小,破坏作用越小,封闭气泡越多,抗冻性越好.影响混凝土抗冻性的因素,除了孔结构和含气量外,还包括:混凝土的饱和度,水灰比,混凝土的龄期,集料的孔隙率及其间的含水率等.。八、混凝土的拌制尽量采用二次搅拌法,裹砂法,裹砂石法等工艺,提高混凝土拌合料的和易性,保水性,提高混凝土强度,减少用水量;大体积混凝土的浇筑振捣应控制混凝土的温度裂缝,收缩裂缝,施工裂缝,建立混凝土的浇筑振捣制度,提高混凝土密实度和抗渗性,重视混凝土振捣后的表面工序,并加强养护,以减少混凝土裂缝.混凝土的施工过程对控制构件外观裂缝,施工裂缝至关重要,应加强施工质量管理,特殊季节施工的混凝土结构,尚应采取特殊措施.九、 结构的日常维护结构在使用阶段,应注意检测,维护和修理,对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程更应如此,,建立检测和评估体系,及时发现,及时修理,确保混凝土结构的正常使用。参考文献：1、《混凝土结构的耐久性设计方法》 陈肇元 编 《建筑技术》（m）2、《建筑施工技术》
随着我国经济和交通运输业的不断发展进步，各级公路桥梁所担负的交通负荷越来越重，由于很多桥梁在建设时资金紧缺，泄洪能力较低，设计荷载偏低，受当时技术条件的约束，桥梁的设计和施工管理大都较为粗放，桥梁建设使用的材料和设备大都较落后，导致现阶段很多桥梁都存在某些缺陷，影响了正常的交通运输，给国民经济的发展造成了不利影响。一、桥梁结构检测的常用方法很多桥梁在建设时社会发展较缓慢，加之部分桥梁设计者缺乏远见，桥梁投入运营之后，管理制度建设长期被忽视，桥梁的管理费用被无故占用或挪用，车辆超载没有严格审查，桥梁的技术状态没有进行及时观测，导致很多公路、桥梁发生了各种病害，严重破坏了桥梁的正常运营。各种不良因素最后导致很多桥梁的实际使用寿命缩短，甚至有些桥梁成为危桥，严重影响了人们的生命财产安全，为此，加强桥梁结构的检测和加固处理势在必行。桥梁结构检测是一项对桥梁结构直接进行测试的科学实验工作。桥梁检测的主要任务是通过有计划地对桥梁结构物加载之后的性能进行对测量参数分析，对结构物的工作性能加以分析评价，正确评价桥梁结构的承载力和使用条件。桥梁在使用过程中会经常出现各种损害，需要相关部门及时发现桥梁中存在的损坏环节，并及时加以修补，定期对桥梁进行检测货物维护是保证桥梁正常运营的重要的环节。现阶段常用的桥梁检测方法包括三种，即半破损检测、无破损检测、半破损与无破损相结合及荷载试验。桥梁检测方法主要是针对混凝土的强度和内部缺陷等问题加以检测。通常情况下，混凝土梁的无损检测包括强度和完整性检测两种，混凝土梁的无损检测以传统测试混凝土强度的超声法和回弹法为主。二、桥梁结构加固处理办法桥梁结构的加固处理方法需要严格依照不同桥梁的病害原因采取不同的处理措施，通常情况下，桥梁结构的加固处理方法包括以下几种。1.体外预应力加固法体外预应力加固法主要适用于梁式桥正常使用的极限状态超限结构，技术人员通过对桥体施加体外预应力，使桥梁减少结构裂缝，减小梁体下挠，从而改善结构各个截面的应力状态。通常情况下，体外预应力加固法的优势在于使用预应力加固之后可以保证预应力永久保存，而且可以将预应力拆除，所以这在很大程度上扩大了体外预应力加固法的使用范围，一方面它可以作为提高桥梁承载力的永久性加固措施，另一方面还可以使用在通行重车时的临时加固；此外体外预应力加固法可以使桥梁在自重增加很小的条件下，调整和改善桥梁原结构的受力情况，增强桥梁结构的抗裂性和刚度；而且在自重增加较小的情况下，对桥梁基础的受力状况影响较小，可以节省桥梁加固成本支出。体外预应力加固法的原理在于通过在桥梁体外增设钢质的撑杆，与被加固的梁体锚固连接，施加预应力，改变原结构内力分布，降低原结构的应力水平，进而提高桥梁的承载力，减少桥梁结构的变形。2.减轻拱上自重加固法减轻拱上自重的方法有三种，其一，使用预制的钢筋混凝土T梁、空心板或者微弯板等轻型桥面系取代之前笨重的腹拱体系：其二，把腹拱的重力式横墙挖空，或者将其改建为钢筋混凝土立柱；其三，逐渐降低桥面标高，以减少或者完全取消拱上材料。减轻拱上自重加固法的目的在于提高桥梁的承载能力，是一种调整拱上恒载分布的手段，主要是针对主拱圈变形过大，通过这种方法以调整拱轴线与压力线；使用减轻拱上建筑自重主要是针对一些双曲拱桥的基础承载力较低时，通过这种办法来降低对桥梁对基础承载力的要求。3.外包混凝土加固法这种加固方法主要适用于对拱桥、基础、墩台、钢架桥以及梁桥等，是在桥梁结构上增加一部分恒载重量，为了保证外包混凝土加固的成功，在拟定外包混凝土尺寸时应该考虑外包构建以下的结构承载力。外包混凝土加固法的施工工艺包括以下几方面内容，在施工过程中施工人员一定要严格按照相关规定进行施工，首先，使用的混凝土补强的受压新浇混凝土厚度应该不小于150mm，并且保证原来混凝土的表面凿成凹凸深度不小于6mm的粗糙面，使用喷射混凝土施工时应该大于50mm，而新浇混凝土的厚度应该大于40mm。其次，配置混凝土的石子应该使用碎石或者较为坚硬的卵石，最大粒径不应该大于20mm；此外，结合面的连接钢筋面积应该大于结合面面积的0.2%。再次，在使用型钢和钢板补强时应该保证力的有效传递，同时应该保证其能够共同参与原结构的受力。最后使用钢筋补强时，U型箍筋的直径应该和原有的箍筋直径保持一致，封闭式箍筋的直径应该大于10mm，加固的受力钢筋与原构件受力钢筋之间的净距应该小于20mm，使用短筋焊接，箍筋使用U型或者封闭的箍筋。4.钢板粘贴加固法所谓钢板粘贴加固法是使用锚栓或者粘结剂把钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或者薄弱部位，用钢板代替增设的补强钢筋，以此来提高桥梁结构的耐久性和承载能力。钢板粘贴加固法主要适用于由于交通量增加导致桥梁主梁承载力不够，或者梁板桥的主梁出现横向裂缝等。桥梁结构的检测和加固处理是一项复杂而细致的工作，需要相关技术人员具有各方面的综合知识，理论与实际相结合，确保桥梁检测和加固工作的有效性，延长我国桥梁的使用寿命，促进国民经济的长期可持续发展。本文介绍了关于“桥梁结构检测和加固处理”的内容。欢迎登陆中达咨询，查询更多相关信息。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：
下面是中达咨询给大家带来关于建筑结构火灾后的检测与加固的相关内容，以供参考。建筑物遭受火灾后，除查明起火原因外，还必须对建筑物的受损程序进行详细检查。弄清火灾规模的大小和范围，建筑物受损部位和受损程度，根据火场各处温度，分析失火时和失火后结构的状况，对结构受损程度提出正确评估，以便确定建筑物的修复加固方案，保证结构的安全，本文分析了火灾对建筑结构造成损害的机理和破坏作用。介绍了钢筋混凝土建筑结构火灾后的鉴定和检测方法，以及不同火灾损害情况建筑结构加固和修复的方法步骤。引言：纵观世界各国火灾发生规律.建筑火灾一般要占火灾总数的60%左右，而居住建筑火灾在建筑火灾中所占比例则更高，就此类火灾而言.建筑结构均遭到不同程度的损害，有的需要简单修复或需要进行加固，有的则需要拆掉重建。目前，由于国际建筑结构灾害工程学刚刚起步，现行建筑结构火灾后的检测与加固工作尚不规范，而在消防监督工作实践中经常要接触到类似情况，本文粗浅的介绍目前通用的建筑结构火灾后的检测与加固方法和程序。1火灾对建筑结构损害的机理和破坏作用对建筑结构实施科学的检测和加固，首先必须了解火灾对建筑结构造成损害的机理和破坏作用。混凝土是以水泥为胶凝材料，加粗骨料(石子)、细骨料(砂)、掺和料、外加剂等用水和，硬化而成的人工石。它在火作用下的机理可归纳为以下三个方面:第一，表面受火处温度升高比内部快，内外温差引起混凝土开裂。火灾时，混凝土中各种水分迅速汽化，体积明显膨胀，冲破障碍迅速逃逸，导致强度下降;第二，水泥石受热分解，使胶体的粘结力破坏，出现裂缝，表面发毛、起砂、呈蜂窝状、出现龟裂、边角溃散脱落等现象;第三，骨料和水泥石间的热不相容，水泥石受拉，骨料受压，导致应力集中和微裂缝的开展。破坏的程度取决于温度升高的速率、最高温度和火作用持续的时间:当温度低于500℃时，浇水冷却的混凝土强度低于自然冷却后的强度，而高于600℃时，浇水冷却后的强度高于自然冷却后的强度火对钢材的主要影响，表现在原子热振动加剧并扩散.产生软化，到一定程度后可抵消硬化的影响。高温时，原子间的结合力也有所降低.从而增加滑移变形，减少了抗滑能力。在1400℃时，钢筋进人液态，失去了抵抗荷载的能力。火灾时，钢筋与混凝土间的粘结强度随温度升高呈下降趋势，且对光圆钢筋的影响比螺纹钢筋更为突出。火灾对砌体的作用由砖块材质和砂浆性能决定，砂浆的弹性模量比砖的弹性模量小，热膨胀比砖大，因而在高温受压时产生比砖块更大的横向变形。2建筑结构的灾后检测建筑结构加固前的检测十分重要，它可以避免加固中的盲目性。但是，通过检测所作的鉴定只能大概地确定结构的现状。为此，鉴定检测工作必须尽可能多的调查、实测资料，以便对结构的现状作出较客观的判断。鉴定工作包括资料收集、现状的检测、抗力的验算和加固的建议。2.1资料的收集即对建筑物的情况详细地进行调查，包括建筑结构图纸、建造年代、上部结构概况、基础结构及地质资料、荷载状况、施工概况等。2.2现状的检测具体到建筑结构材料的检测，主要有:2.2.1回弹法:用回弹仪弹击混凝土表面，由反射面的硬度决定回弹值。在混凝土表面存在石子、水泥石和水泥胶体，当水泥标号较高时，水泥石强度高，回弹值也高，混凝土强度也高。2.2.2拉拔法:通过专门的工具锚人混凝土中，通过抗压强度推算抗拉强度以评定其质量。2.2.3超声法:在正常混凝土中弹性模量与强度有稳定的关系，超声波通过发射、接收装置测出波速，波速可以通过材料弹性模量进而评定其强度。2.2.4钻进法:在恒压下用等速冲击钻钻入混凝土表面，由钻进速度确定混凝土的内在质量。2.2.5岩芯取样法:是一种较好的强度测量方法，但取芯太小影响测量，取芯太大易加大损害。2.2.6动力法:通过激振或脉冲动测出结构的动力特性，由频率可以确定弹性模量，进而评定其强度:2.2.7现场结构加载试验:是一种费用较高的检测方法，一般要加到超过设计荷载的5%~10%，但要小于极限荷载，否则易引起结构损坏。2.2.8敲击法:回弹法和钻芯法是基本的检测方法，可以定量地测出混凝土的强度变化数值。由于这两种方法的检测点有限，而结构各部位的火灾温度相差很大，且没有规律，所以当测得数据后，在具体确定加固范围、加固深度时，又往往采用敲击法验证。混凝土抗压强度与敲击后的状况见。上述方法，由于检测工具、操作方法等原因，检测结果往往有较大差异，需要采用“综合评定”和“对比评定”的方法来提高检测效率和可靠性。发生火灾后，首先应由业主会同消防、设计、质检等部门对建筑物受损情况进行调查及检测，主要内容应包括:火灾温度，结构材料性能，受损结构外观及变形情况等见。2.3抗力的验算对现有结构的抗力进行验算，以确定加固的水平：2.3.1结构材料的现有强度，火灾后要考虑材料的强度折减和沿截面分布。2.3.2结构现有的实际刚度.这对确定超静定结构的弯矩分布至关重要。2.3.3混凝土结构以实际配筋按规范验算抗力和提供允许荷载值.用混凝土加固砌体结构时，按砌体规范验算其抗力。2.3.4当结构无法测定其配筋时，可根据现有荷载及结构裂缝和变形状况进行抗力验算各项资料及检测数据收集齐全后，才能根据加固要求、结构现状的可能性、施工场地及条件、材料供应的可能性等，作出鉴定结论.提出一个或几个方案，从而进行加固设计。3建筑结构的加固和修复3.1火灾损害大致可以分为下列几类:①轻度损害:在局部范围内的表面损害，边沿剥落和产生裂缝;②中度损害:结构部件没有塑性变形，但有严重的截面损害以及钢筋强度降低;③在单个建筑部件和结构范围中的严重损害:承重构件部分或完全失去作用，但不致倒塌;④.化学损害:目前最重要的情况是聚氯乙烯燃烧气体对混凝土结构的侵蚀。3.2受损构件的修复加固3.2.1基本原则修复加固设计应简单易行、安全可靠、经济合理;要注意被加固构件的节点构造和施工方法，保证加固部分与原结构共同工作并考虑加固对建筑物总体应力变化的影响。在确定方案时有两种倾向值得注意:(l)掉以轻心。认为火灾后构件并未完全丧失承载力，未考虑火灾隐患对构件长期使用的影响，不予认真处理。(2)过于保守。任意加大处理范围，任意决定“打掉重建”。其实，“打掉重建”有时是不安全的，比如连续梁，随意打掉某一跨就会对相邻跨的内力分布产生不利影响。3.2.2确保施工质量由于修复加固的构造及施工方法与正常建设时不同，故必须强调精心施工，确保质量。如某一框架梁用“加大截面法”修复加固，要求在原构件表面外包5cm左右一层混凝土，施工难度较大，需采用专门的施工设备和工艺，如用小直径振捣棒振捣或用人工插捣等。3.3结构加固方法3.3.1各种结构加固方法的原则是，铲除损坏的混凝土，必要时加钢筋来保证结构部件具有完全的承载力，按照需要的尺寸用相应的混凝土给截面复原，加固可采用置换、绕丝、粘钢和粘玻璃钢等方式。对于不影响结构部件的承载能力的轻度损害，只要铲除松弛的混凝土部分，再进行填补，作好混凝土表面，以保证钢筋不受锈蚀。火灾区混凝土在受热后因水泥石收缩变形而产生的内应力和由于火灾升温、降温阶段的温度分布不均匀所产生的温度应力等，使其烧伤区内微观结构发生一系列的变化，导致混凝l土内部出现微细裂缝，降低混凝土强度，增大其三塑性变形。为确定混凝土被破坏的程度，采用超J声脉冲法进行了烧伤深度的检测，采用拔出法辅以钻取混凝土芯样，对梁、柱混凝土强度进行检测。对于能够造成结构承载能力降低的中度损害，应小心地铲去损害的混凝土层。这种混凝土层从火烧的颜色即可看出，不必对其强度作精确的调查，而火烧颜色因混凝土组成和达到的温度不同而不同。一般来说，受损的混凝土呈储红色存留的混凝土表面最好利用喷砂清洗干净并弄粗糙.如果钢筋强度降低，需要置放附加钢筋。最后用相应强度的新混凝土给截面复原。新、旧混凝土之间必须有良好结合，钢筋必须有良好结合，并且握裹力强另外采用粘结钢和玻璃钢结合的方法有很大的优越性，根据结构部件的不同。大多采用喷射混凝土或者模板浇注。严重损害应该根据现场情况个别处理，常常需要局部加固或拆掉重建，上述原则也可以在这类情况下酌情处理:3.3.2各类建筑部件的加固有不同的特点。3.3.2.1柱子的加固一般是采用安放圈套进行的，圈套尺寸的选择应保证能有足够地方放置附加钢筋，并能顺利浇灌混凝土:圈套大都做成模板，柱子较高时可分节制作加固时小亡谨慎地铲去全部受损松弛的混凝土，保证柱子中不留内部裂缝，必要时采取加支架等安全措施。柱子的加固还应按照应力要求放置附加钢筋，要采用细钢筋做箍筋，布置密度要大。3.3.2.2梁，尤其是板梁大多总是在下侧被烧损，即火灾损害主要在受拉区。由于混凝土层剥落，常使钢筋外露，加固时应加必要的附加钢筋。在铲除松弛受损的混凝土层后，再将附加筋放置到梁上，保证附加钢筋的良好锚接:另外在梁上应优先采用喷射混凝土。在板上可能有两种情况:一是混凝土覆盖层不能保持住;二是下面的钢筋可能外露，在一些地方混凝土与钢筋之间不存在任何联接。这两种情况下都应高度注意钢筋的强度，要配置足够的附加钢筋。对砌体等其它建筑构件的加固也应按类似的方法进行。3.3.2.3在一些贮存聚氯乙烯塑料制品及大量采用高分子材料装修的火灾现场，当温度120oC时，聚氯乙烯便分解，同时分离出气态盐酸，盐酸同灭火扑救的消防水蒸气混合形成盐酸雾，凝结在钢筋混凝土结构上，氯化物对钢筋产生化学损害，使结构强度降低。对此种损害的加固除通过机械铲除进行修复外，近些年来，经常采取“石灰修复法”，这种方法是在不出现结构火灾损害情况下，将石灰糊浆一层一层地涂施在清除了炭黑和脏污的混凝上表面上，在石灰糊干燥时，把化学腐蚀物质氯化物吸出，然后随干燥的石灰层一同除去，这样可以将残留的氯化物含量降低到极限值以下，从而提高结构强度。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：
工程硕士论文：建筑结构的加固与鉴定分析
引言
由于在过去几十年里我国的建筑行业发展迅猛，一些建筑过于破旧，因此我们对建筑发展趋势逐渐发生了一些转变，从原来的大规模的新建逐渐转向了新建和维修并存的时期。对于很多重要的建筑物，因为各方面的因素(如文化、建造地段等因素)，老旧的建筑物不能轻易拆除，为了建筑物不至于发生安全事故，所以我们必须对这些建筑物进行必要的鉴定与加固工作。维修改造的基础便是结构的可靠性鉴定，在对加固设计时，我们应选取适当的加工方法，以确保加固工作的经济可靠。因此，对已有建筑物结构的鉴定及加固方法的研究至关重要。
1 建筑结构加固的目的
有些建筑结构在使用过程中原有的可靠性可能会丧失或者降低，这可能是因为我们在设计、施工或者使用的过程中，其建筑结构发生了一些改变。因此，我们必须对该建筑物的可靠性进行恢复或者提高，这便用到了加固，对建筑结构进行加固处理后，会使建筑物的可靠性得到一定程度的提高。如结构的抗力性能提高、构件的承受负载能力增强以及结构其他的性能的改善。
经过科学研究发现：对建筑结构进行加固处理，结构的承载力可以得到有效的提高，结构的刚度也可以得到一定程度的提高，可以有效的减小建筑在使用过程中的位移与变形。通过对建筑结构加固处理，构件的局部稳定性将会得到增强，建筑结构的整体稳定性也会得到相应的增强，可以及时有效的减小在施工和使用过程中的裂缝的宽度，并对建筑结构的耐久性的改善起到重要作用。
2 建筑结构加固的步骤
2.1一般建筑结构的加固步骤在对建筑结构进行加固之前，我们必须对建筑结构进行科学的全面的鉴定工作，然后对鉴定出的结果做出必要的分析，对该建筑物是否有必要进行加固做出决定。如果该建筑需要进行结构的加固，我们必须严格的根据国家的.相关规范和规定以及相关的加固规则进行加固。在对建筑结构进行加固处理时，由于在加固的过程中对一些结构的拆除或者更换是不可避免的，所以我们还必须对加固方案进行经济性和可行性进行必要的分析。在没有经过相关研究部门、设计部门以及鉴定部门的许可，不能对该建筑结构的用途和使用环境进行擅自更改。必须确保结构加固后建筑结构的安全性。建筑结构加固的一般步骤如图1所示。
2.2混凝土结构加固步骤在对混凝土结构进行加固设计时，我们必须对该结构进行充分分析，然后从该结构的条件要求以及使用要求方面出发，对加固的方法与加固的技术做出决定。结构鉴定主要是指建筑物结构必须按照相关的规定(如规定的时间、规定的条件)，对预定功能(如刚度、强度、耐久性、抗裂性以及稳定性)的完成能力。下面对相关的规定做以简要的介绍：
规定的时间是指在对加固设计时，所设置的基准的使用期限;规定的条件是指结构必须在正常的使用、施工以及设计等条件下，进行鉴定。其基本的功能主要分为耐久性功能、适用性功能以及安全性功能。
在设计好加固方案之后，必须和业主、原设计单位以及相关单位，就该建筑在加固后是否对其原有的使用功能有影响以及在加固后是否能够达到预期的效果等做出相关的讨论，然后共同对所设计出的加固方案做出决定。
一般我们对建筑结构的鉴定时可以采用三种行之有效的方法，分别是实用鉴定法、传统经验法以及概率法。在对建筑结构进行加固设计时，必须充分的对原建筑的相关结构进行详细的了解，在此基础上对其进行详细的加固设计。在进行加固施工之前，我们还要对施工组织进行详细的设计，这不仅可以让施工顺利进行，而且还对工序和技术有着重要的指导作用。施工方、业主以及监理对加固的施工过程必须共同协调进行。当施工工作完成后，要求业主和验收部门对该结构的施工进行验收。
3 建筑结构的加固方法与技术
在对建筑结构的加固方案进行设计的时候，我们必须对其施工方法全面考虑，并对施工方法的科学性、可行性以及先进性做出必要的分析与说明， 以确保施工的顺利进行。
随着我国在科学技术上的迅速发展，在对新材料的科学研究的投入下，材料方面的技术也得以快速发展，不断出现一些新型的建筑材料。所以新型建筑材料、新的建筑施工技术以及新的施工工艺也会不断出现在加固工程中，通过一些新技术和新材料一般对加固的效果有着重要的帮助。
例如，近几年有一种用高科技研制而成的粘碳纤维新材料得到广泛推广和运用，它在加固工程中所表现出与其它传统的加固工艺所不同的特点如下：这种新材料表现出很好的耐湿和耐潮的性能、有着很好的抗腐蚀性能、强度较高、本身的自重比较轻、产品的质量较好以及在施工过程中给施工带来很大的方便。由此可见其加固性能比其他的加固方法都好。
由此可知，在对加固工程的方案进行选择的时候，必须要具有针对性，面对不同的建筑结构的加固工程，要应用不同的加固方法对其进行加固。目前加固的方法多种多样，下面对常用的加固方法做以简单的分类，其方法如下：锚栓技术、外加预应力法、增大截面法、增设支点法、粘贴碳纤维法、外粘型钢法、置换混凝土法、植筋法、粘钢板加固法、裂缝修补法等。在实际应用中，我们可以对各种的加固方法进行综合运用，这样可以充分的发挥出各种方法的优势，达到扬长避短的目的，这样可以取得优良的效果。
一般对加固的方法大体上可以笼统的分为间接加固和直接加固。下面将为直接加固相关的方法进行详细介绍，以下列出最为常用的加固方法：
(1)通过加大截面的加固法。这种加固方法的适应性比较强且其施工工艺比较简单，而且对于这种加固方法已经有了一定的施工经验以及较成熟的设计理论;对于一般的混凝土构造的建筑物进行加固基本上均采用此种方法，如墙、梁、柱、板等。但是这种加固方法现场施工的湿作业的时间比较长，这对生产与生活均会造成一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定变化。
(2)通过置换混凝土的加固法。运用这种加固方法，不会影响到建筑物的净空高度，其施工的湿作业时间也比较长;对于受压区混凝土的强度偏低或者有很大缺陷的梁、柱等混凝土承重的构件，其加固工程一般使用置换混凝土加固法。
(3)有粘结的外包型钢的加固法(如图2)。此中加固方法具有受力可靠、施工简便以及现场工作量较小等优点。但是它的用钢量比较大，当这种加固方法用于一些特殊场所时，必须具有一些防护措施;这种加固方法比较适合用于一些对构件的截面尺寸要求比较严格且对混凝土结构的承载能力要求较高的场合。
[1] 陆伟东, 刘伟庆, 吴晓飞等. 昆明新国际机场航站楼A区结构模型振动台试验研究[J], 建筑结构学报, 2011, 32（6）: 27-33.（EI）[2] 陆伟东，宋二玮，岳孔，刘伟庆. FRP增强胶合木梁蠕变性能试验研究[J]. 建筑材料学报，2013, 16（2）：301-304. (EI)[3] Weidong Lu, Erwei Song, Min He, Kong Yue, Weiqing Liu. Experimental Study on BendingCreep Behavior of Reinforced Glulam Beam [A]. In: 12th World Conference onTimber Engineering [C]. Auckland, New Zealand, July 16-19, 2012.（ISTP）[4] 陆伟东，邓大利，木结构榫卯节点抗震性能及其加固试验研究[J]，地震工程与工程振动，2012, 32（3）：109-116[5] 陆伟东，吴晓飞，刘伟庆，基础隔震和非隔震结构模型振动台试验对比研究，建筑结构，2012, 42（4），34-37.[6] 陆伟东, 邓大利, 居兴鹏等. 中国木结构建筑分布及其震害[J], 西安建筑科技大学学报, 2011, 43（4）: 464-469.[7] 陆伟东，居兴鹏，邓大利，村镇典型木结构榫卯及木构架抗震性能试验研究[J]，工程抗震与加固改造，2012, 34（3）：82-85.[8] 陆伟东, 杨会峰, 刘伟庆等. 胶合木结构的发展应用、及展望[J], 南京工业大学学报, 2010, 33（5）: 105~110.[9] 陆伟东, 蓝宗建, 刘伟庆. 采用消能支撑减小结构扭转效应的参数分析[J], 工程抗震与加固改造, 2010，32（2）：62-67. [10] 陆伟东, 蓝宗建, 刘伟庆. 阻尼支撑控制结构薄弱层的设计方法研究[J], 工程抗震与加固改造, 2011，33（2）：60-66.[11] 陆伟东, 蓝宗建, 刘伟庆, 吕德鹏. 某高层建筑结构动力测试与抗震性能分析[J], 世界地震工程, 2009，26（3）：173-178.[12] 陆伟东,刘学晨, 文建国等，基于振动舒适度的建筑物楼板设计方法[J]，南京工业大学学报，2007, 30（1）：16-18.[13] 陆伟东, 吕西林. 方钢管混凝土压弯构件受力－变形过程分析[J], 世界地震工程, 2002，18（1）：150-154.[14] 陆伟东，基于MATLAB的地震模拟振动台试验的数据处理[J]，南京工业大学学报，2011，33(6)：1-4[15] 陆伟东、刘伟庆、陈瑜，宿迁市建设大厦消能减震设计[J], 地震工程与工程振动, 2004，24（5）：92-96.[16] 陆伟东, 刘伟庆, 汪涛. 消能减震结构附加等效阻尼比计算方法[J], 南京工业大学学报, 2009，31（1）：97-100.[17] 陆伟东，吕西林，方钢管混凝土柱截面承载力的计算，南京建筑工程学院学报，2000，2000年第4期：11-16[18] 陆伟东，吕西林，方钢管混凝土压弯构件受力－变形过程分析，世界地震工程，2002，（18）4：150－154[19] 陆伟东，韩晓健，杨放，强夯施工环境振动影响的评价方法，南京工业大学学报，2002，（24）5：65-68 [20] 陆伟东，杨放，陈瑜，住宅结构温度应力与收缩应力的有限元分析，南京工业大学学报，2003，（25）4：20-23[21] 陆伟东，刘伟庆，汪涛，消能减震结构附加等效阻尼比计算方法，南京工业大学学报，2009，（31）1：97-100[22] 陆伟东、刘金龙、董军、刘学晨、刘春光，输电塔抱杆整体性试验应力状态分析，钢结构，2009，（24）2：31-33[23] 陆伟东、刘金龙、路宏伟、杨放，混凝土结构厚度的雷达检测，无损检测，2009，（31）5：333-366[24] 王曙光, 陆伟东, 刘伟庆, 孙臻. 昆明新国际机场航站楼基础隔震设计及抗震性能分析[J], 振动与冲击, 2011，30(11): 260-265.（EI）[25] 吕西林, 陆伟东. 反复荷载作用下的方钢管混凝土柱的抗震性能试验研究[J], 建筑结构学报, 2000，21（2）：2-11.（《建筑结构学报》30周年最优论文）（EI）[26] Xilin Lu and WeidongLu. SEISMIC BEHAVIOR OF CONCRETE AND STEEL COMPOSITE COLUMNS UNDER CYCLICLOADING[C], 12th World Earthquake Engineering Conference, 2000, paper: 1416.[27] Weidong Lu,Weiqing Liu. Design of the R.C. Frame-shear Wall Structure withEnergy-dissipated Braces in Suqian Construction Building[C]，Proceedings of the Third International Conference on Earthquake Engineering.(ISTP)[28] 吴晓飞, 陆伟东，基于偏心率的隔震层布置及优化方法研究[J]，四川建筑科学研究，2011，37(3)：135-138.[29] 刘伟庆, 陆伟东, 胡夏闽, 王滋军等. 5.12汶川地震绵竹市房屋震灾评估与分析[J], 南京工业大学学报, 2009，31（1）：9-14. [30] 汪涛, 陆伟东. 粘滞阻尼支撑框架结构弹塑性时程分析[J], 防灾减灾工程学报, 2008，38（3）：303-307.[31] 刘杏杏，陆伟东，郑维，胶合木框架-剪力墙结构性能有限元分析[J]，结构工程师，2012，28（6）：32-35[32] 何敏，陆伟东，岳孔, 宋二玮，FRP增强胶合木拱的蠕变性能，南京工业大学学报，2013，35(2)：107-110[33] 杨放，陆伟东等，某高层建筑钢管混凝土柱施工技术与质量控制，南京建筑工程学院学报，2002，（2002）3：72-79[34] 孙卫明，陆伟东，杨放，李宁，焊接空心球网架节点的焊接检测和节点试验，江苏建筑，2003，（2003）1：49-50[35] 陈瑜，陆伟东，杨放，预制楼板挠度检测的影响因素分析，南京工业大学学报，2003，（25）4：24-27[36] 杨放、陆伟东、赵斌、王赫、张文彬，某市麻纺小区5号住宅楼结构可靠性检测和鉴定，江苏建筑，2004，（2004）3：29-32[37] 华志明,陆伟东，消能支撑在框架-抗震墙结构减震中的应用，江苏建筑，2007，（2007）2：23-26[38] 吕德鹏，陆伟东，徐秀丽等，高架道路交通荷载对环境影响的功率谱方法，南京工业大学学报，2009，（31）2：57-60[39] 陆伟东、路宏伟、刘金龙等.雷达法检测建设工程质量技术规程(DGJ32/TJ79-2009). 江苏凤凰出版集团, 2009年[40] 陆伟东、吕德鹏、韩晓健等. 工程结构动力特性及动力响应检测技术规程(DGJ32/TJ110-2010). 江苏凤凰出版集团, 2010年[41] 陆伟东、龚红卫、缪汉良等.地源热泵系统检测技术规程(DGJ32/TJ130-2011), 江苏凤凰出版集团. 2011年.
下面是中达咨询给大家带来关于建筑结构火灾后的检测与加固的相关内容，以供参考。建筑物遭受火灾后，除查明起火原因外，还必须对建筑物的受损程序进行详细检查。弄清火灾规模的大小和范围，建筑物受损部位和受损程度，根据火场各处温度，分析失火时和失火后结构的状况，对结构受损程度提出正确评估，以便确定建筑物的修复加固方案，保证结构的安全，本文分析了火灾对建筑结构造成损害的机理和破坏作用。介绍了钢筋混凝土建筑结构火灾后的鉴定和检测方法，以及不同火灾损害情况建筑结构加固和修复的方法步骤。引言：纵观世界各国火灾发生规律.建筑火灾一般要占火灾总数的60%左右，而居住建筑火灾在建筑火灾中所占比例则更高，就此类火灾而言.建筑结构均遭到不同程度的损害，有的需要简单修复或需要进行加固，有的则需要拆掉重建。目前，由于国际建筑结构灾害工程学刚刚起步，现行建筑结构火灾后的检测与加固工作尚不规范，而在消防监督工作实践中经常要接触到类似情况，本文粗浅的介绍目前通用的建筑结构火灾后的检测与加固方法和程序。1火灾对建筑结构损害的机理和破坏作用对建筑结构实施科学的检测和加固，首先必须了解火灾对建筑结构造成损害的机理和破坏作用。混凝土是以水泥为胶凝材料，加粗骨料(石子)、细骨料(砂)、掺和料、外加剂等用水和，硬化而成的人工石。它在火作用下的机理可归纳为以下三个方面:第一，表面受火处温度升高比内部快，内外温差引起混凝土开裂。火灾时，混凝土中各种水分迅速汽化，体积明显膨胀，冲破障碍迅速逃逸，导致强度下降;第二，水泥石受热分解，使胶体的粘结力破坏，出现裂缝，表面发毛、起砂、呈蜂窝状、出现龟裂、边角溃散脱落等现象;第三，骨料和水泥石间的热不相容，水泥石受拉，骨料受压，导致应力集中和微裂缝的开展。破坏的程度取决于温度升高的速率、最高温度和火作用持续的时间:当温度低于500℃时，浇水冷却的混凝土强度低于自然冷却后的强度，而高于600℃时，浇水冷却后的强度高于自然冷却后的强度火对钢材的主要影响，表现在原子热振动加剧并扩散.产生软化，到一定程度后可抵消硬化的影响。高温时，原子间的结合力也有所降低.从而增加滑移变形，减少了抗滑能力。在1400℃时，钢筋进人液态，失去了抵抗荷载的能力。火灾时，钢筋与混凝土间的粘结强度随温度升高呈下降趋势，且对光圆钢筋的影响比螺纹钢筋更为突出。火灾对砌体的作用由砖块材质和砂浆性能决定，砂浆的弹性模量比砖的弹性模量小，热膨胀比砖大，因而在高温受压时产生比砖块更大的横向变形。2建筑结构的灾后检测建筑结构加固前的检测十分重要，它可以避免加固中的盲目性。但是，通过检测所作的鉴定只能大概地确定结构的现状。为此，鉴定检测工作必须尽可能多的调查、实测资料，以便对结构的现状作出较客观的判断。鉴定工作包括资料收集、现状的检测、抗力的验算和加固的建议。2.1资料的收集即对建筑物的情况详细地进行调查，包括建筑结构图纸、建造年代、上部结构概况、基础结构及地质资料、荷载状况、施工概况等。2.2现状的检测具体到建筑结构材料的检测，主要有:2.2.1回弹法:用回弹仪弹击混凝土表面，由反射面的硬度决定回弹值。在混凝土表面存在石子、水泥石和水泥胶体，当水泥标号较高时，水泥石强度高，回弹值也高，混凝土强度也高。2.2.2拉拔法:通过专门的工具锚人混凝土中，通过抗压强度推算抗拉强度以评定其质量。2.2.3超声法:在正常混凝土中弹性模量与强度有稳定的关系，超声波通过发射、接收装置测出波速，波速可以通过材料弹性模量进而评定其强度。2.2.4钻进法:在恒压下用等速冲击钻钻入混凝土表面，由钻进速度确定混凝土的内在质量。2.2.5岩芯取样法:是一种较好的强度测量方法，但取芯太小影响测量，取芯太大易加大损害。2.2.6动力法:通过激振或脉冲动测出结构的动力特性，由频率可以确定弹性模量，进而评定其强度:2.2.7现场结构加载试验:是一种费用较高的检测方法，一般要加到超过设计荷载的5%~10%，但要小于极限荷载，否则易引起结构损坏。2.2.8敲击法:回弹法和钻芯法是基本的检测方法，可以定量地测出混凝土的强度变化数值。由于这两种方法的检测点有限，而结构各部位的火灾温度相差很大，且没有规律，所以当测得数据后，在具体确定加固范围、加固深度时，又往往采用敲击法验证。混凝土抗压强度与敲击后的状况见。上述方法，由于检测工具、操作方法等原因，检测结果往往有较大差异，需要采用“综合评定”和“对比评定”的方法来提高检测效率和可靠性。发生火灾后，首先应由业主会同消防、设计、质检等部门对建筑物受损情况进行调查及检测，主要内容应包括:火灾温度，结构材料性能，受损结构外观及变形情况等见。2.3抗力的验算对现有结构的抗力进行验算，以确定加固的水平：2.3.1结构材料的现有强度，火灾后要考虑材料的强度折减和沿截面分布。2.3.2结构现有的实际刚度.这对确定超静定结构的弯矩分布至关重要。2.3.3混凝土结构以实际配筋按规范验算抗力和提供允许荷载值.用混凝土加固砌体结构时，按砌体规范验算其抗力。2.3.4当结构无法测定其配筋时，可根据现有荷载及结构裂缝和变形状况进行抗力验算各项资料及检测数据收集齐全后，才能根据加固要求、结构现状的可能性、施工场地及条件、材料供应的可能性等，作出鉴定结论.提出一个或几个方案，从而进行加固设计。3建筑结构的加固和修复3.1火灾损害大致可以分为下列几类:①轻度损害:在局部范围内的表面损害，边沿剥落和产生裂缝;②中度损害:结构部件没有塑性变形，但有严重的截面损害以及钢筋强度降低;③在单个建筑部件和结构范围中的严重损害:承重构件部分或完全失去作用，但不致倒塌;④.化学损害:目前最重要的情况是聚氯乙烯燃烧气体对混凝土结构的侵蚀。3.2受损构件的修复加固3.2.1基本原则修复加固设计应简单易行、安全可靠、经济合理;要注意被加固构件的节点构造和施工方法，保证加固部分与原结构共同工作并考虑加固对建筑物总体应力变化的影响。在确定方案时有两种倾向值得注意:(l)掉以轻心。认为火灾后构件并未完全丧失承载力，未考虑火灾隐患对构件长期使用的影响，不予认真处理。(2)过于保守。任意加大处理范围，任意决定“打掉重建”。其实，“打掉重建”有时是不安全的，比如连续梁，随意打掉某一跨就会对相邻跨的内力分布产生不利影响。3.2.2确保施工质量由于修复加固的构造及施工方法与正常建设时不同，故必须强调精心施工，确保质量。如某一框架梁用“加大截面法”修复加固，要求在原构件表面外包5cm左右一层混凝土，施工难度较大，需采用专门的施工设备和工艺，如用小直径振捣棒振捣或用人工插捣等。3.3结构加固方法3.3.1各种结构加固方法的原则是，铲除损坏的混凝土，必要时加钢筋来保证结构部件具有完全的承载力，按照需要的尺寸用相应的混凝土给截面复原，加固可采用置换、绕丝、粘钢和粘玻璃钢等方式。对于不影响结构部件的承载能力的轻度损害，只要铲除松弛的混凝土部分，再进行填补，作好混凝土表面，以保证钢筋不受锈蚀。火灾区混凝土在受热后因水泥石收缩变形而产生的内应力和由于火灾升温、降温阶段的温度分布不均匀所产生的温度应力等，使其烧伤区内微观结构发生一系列的变化，导致混凝l土内部出现微细裂缝，降低混凝土强度，增大其三塑性变形。为确定混凝土被破坏的程度，采用超J声脉冲法进行了烧伤深度的检测，采用拔出法辅以钻取混凝土芯样，对梁、柱混凝土强度进行检测。对于能够造成结构承载能力降低的中度损害，应小心地铲去损害的混凝土层。这种混凝土层从火烧的颜色即可看出，不必对其强度作精确的调查，而火烧颜色因混凝土组成和达到的温度不同而不同。一般来说，受损的混凝土呈储红色存留的混凝土表面最好利用喷砂清洗干净并弄粗糙.如果钢筋强度降低，需要置放附加钢筋。最后用相应强度的新混凝土给截面复原。新、旧混凝土之间必须有良好结合，钢筋必须有良好结合，并且握裹力强另外采用粘结钢和玻璃钢结合的方法有很大的优越性，根据结构部件的不同。大多采用喷射混凝土或者模板浇注。严重损害应该根据现场情况个别处理，常常需要局部加固或拆掉重建，上述原则也可以在这类情况下酌情处理:3.3.2各类建筑部件的加固有不同的特点。3.3.2.1柱子的加固一般是采用安放圈套进行的，圈套尺寸的选择应保证能有足够地方放置附加钢筋，并能顺利浇灌混凝土:圈套大都做成模板，柱子较高时可分节制作加固时小亡谨慎地铲去全部受损松弛的混凝土，保证柱子中不留内部裂缝，必要时采取加支架等安全措施。柱子的加固还应按照应力要求放置附加钢筋，要采用细钢筋做箍筋，布置密度要大。3.3.2.2梁，尤其是板梁大多总是在下侧被烧损，即火灾损害主要在受拉区。由于混凝土层剥落，常使钢筋外露，加固时应加必要的附加钢筋。在铲除松弛受损的混凝土层后，再将附加筋放置到梁上，保证附加钢筋的良好锚接:另外在梁上应优先采用喷射混凝土。在板上可能有两种情况:一是混凝土覆盖层不能保持住;二是下面的钢筋可能外露，在一些地方混凝土与钢筋之间不存在任何联接。这两种情况下都应高度注意钢筋的强度，要配置足够的附加钢筋。对砌体等其它建筑构件的加固也应按类似的方法进行。3.3.2.3在一些贮存聚氯乙烯塑料制品及大量采用高分子材料装修的火灾现场，当温度120oC时，聚氯乙烯便分解，同时分离出气态盐酸，盐酸同灭火扑救的消防水蒸气混合形成盐酸雾，凝结在钢筋混凝土结构上，氯化物对钢筋产生化学损害，使结构强度降低。对此种损害的加固除通过机械铲除进行修复外，近些年来，经常采取“石灰修复法”，这种方法是在不出现结构火灾损害情况下，将石灰糊浆一层一层地涂施在清除了炭黑和脏污的混凝上表面上，在石灰糊干燥时，把化学腐蚀物质氯化物吸出，然后随干燥的石灰层一同除去，这样可以将残留的氯化物含量降低到极限值以下，从而提高结构强度。更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作，提升中标率，您可以点击底部官网客服免费咨询：
现设有土木工程系、建筑系、市政工程系、力学部、实验中心5个教学单位；学院现建有国家级精品课程1门、省级精品课程3门、校级精品课程10门。 拥有土木工程一级学科和建筑与土木工程、项目管理2个专业学位授予权，在结构工程、岩土工程、防灾减灾工程及防护工程、建筑节能与设计、供热、供燃气、通风及空调工程、市政工程、桥梁与隧道工程、工程力学等8 个二级学科方向（含2 个目录外二级学科）招收硕士学位研究生。设有土木工程、给排水科学与工程、建筑学、城市规划 4 个本科专业。其中给排水科学与工程专业为山东省品牌专业，结构工程为校级重点学科，土木工程专业为学校品牌专业，2012年通过住房和城乡建设部专业评估，积极实施“国家卓越工程师培养计划”。力争到2015年，申请土木工程学科博士学位授予权；加强建筑学学科建设工作，力争申请获得建筑学一级学科硕士学位授予权；加强重点学科建设工作，力争在1～2个二级学科实现省级重点学科的突破。 坚持人才引进与培养相结合，面向海内外广揽优秀人才，重点引进高水平学科带头人和学术骨干，加大高层次学历人员培养力度，鼓励和支持在职年轻教师攻读博士学位或到博士后流动站学习，每年选派部分老师到国外著名大学进修或科研合作，提高博士学位教师占专任教师的比例。近年来，引进培养博士17人，取得硕士以上学位的教师由30%提高至70%以上；学院现有师资队伍中有教职工85 人，其中高级职称41 人，硕士以上学位61 人，山东省教学名师1名，山东省有突出贡献的中青年专家1名，国家一级注册结构工程师2人、国家一级注册建筑师3人、国家一级注册规划师1人、中国城镇供排水协会（CWA）工业给水排水委员会委员1名、中国核心期刊《环境科学与技术》理事1名、博士生导师1人，硕士生导师13人，学校优秀教学奖获得者3名，学校青年教学能手4名，8名教师具有国内外著名高校访学经历，一支高层次的学术梯队和骨干教师队伍已基本形成。力争到2015年教师总量达到100名左右，高层次学科带头人达到2名左右，具有博士学位的教师达到30名左右，具有海外访学背景的教师达到15名左右。名师简介于衍真女，1957年7月出生，1982年毕业于武汉工业大学给水排水专业。1999年获教授任职资格，同年受聘教授职务。现任济南大学土木建筑学院党委书记，全面主持学院党务工作 ，山东省有突出贡献的中青年专家，山东省教学名师，山东省三八红旗手，济南大学市政工程、环境工程学科硕士生导师，任济南市饮用水安全研究会常务理事、济南市土木建筑学会常务理事、济南市土木建筑学会绿色建筑专业委员会副主任委员、山东省住房和城乡建设厅专家委员会委员、山东省卫生厅涉水产品评审专家、济南市自主创新产业重大专项评审专家、山东省土木工程学会教育委员会理事、山东省建筑学会教育委员会理事。在教学方面，任国家精品课程、山东省精品课程——《水力学》课程负责人，山东省省级教学团队——《水力学》课程教学团队负责人，山东省品牌专业——给排水科学与工程专业负责人。济南大学特聘岗——重点岗教师，环境工程学科及市政工程学科的建设中，做出了大量的工作，特别是作为市政工程学科的学科建设负责人，积极承担教学与科研工作，担任了《水力学》、《水质工程学》、《城市市政工程规划》、《给水排水管道系统》等多门专业基础课与专业课的教学，教学认真、教学质量好，教学效果优秀，得到了广大学生的好评，在2004年济南大学第一届教学工作会议上被评为济南大学第一届优秀教学奖（共10名），多次被评为济南大学优秀教师。在教学中主持了“强化土建类学生创新意识与工程实践能力的培养与实践”、“适应开放式教学需要的实验教学体系的研究与实践”等多项国家、山东省的教学研究项目，并获山东省高等教育教学成果二等奖一项、三等奖两项，获山东省优秀学士论文指导教师，主持的水力学课程被评为山东省精品课程、国家精品课程，主编教材《水工艺处理技术与设计》、参编《钢铁工业环保技术手册》，发表教学研究论文20余篇。 在科研方面，申请人围绕着环境保护的课题，科研方向明确，积极探索废渣的综合利用与废水处理的研究，其科研成果在环境学科及市政学科领域里有较大的影响，特别是在废渣的综合利用与废水处理的研究中，创新性地提出了以废治废的科研思路，为环境保护领域开辟了一个新的发展前景。作为项目负责人主持与完成了国家自然基金“氧化聚硅铁协同介孔磁性滤料BAF脱氮除磷机理及生物相原位分析”，国家十一五重大科技专项“高藻引黄水库水常规工艺强化集成技术研究与示范子课题——藻渣无害化处理与资源化利用技术研究”、山东省自然科学基金项目“活化沸石曝气生物滤池中生物相分析及净化效能机理研究”等国家、省级研究课题十多项；并完成了多项与企业联合的项目，获得了山东省级科技进步二等奖、三等奖及市级科研奖励十多项，获得授权的国家发明专利9项、实用新型专利10项；在《Bioresource Technology 》、《中国给水排水》等国内、外公开出版的学术刊物上发表学术论文50余篇，其中近20篇学术论文被SCI、EI、ISTP收录。邱立平男，教授，济南大学土木建筑学院院长，分管学院学科建设、科研、研究生教育及国有资产管理等工作。毕业于哈尔滨工业大学市政工程专业，工学博士/博士后，市政工程学科教授、学位点负责人、硕士研究生导师。哈尔滨工业大学市政工程学科博士生联合指导教师，中国土木工程学会工业给水排水委员会委员、中国建筑学会建筑给水排水研究会理事、山东省土木建筑学会市政工程专业委员会副主任委员、国家自然科学基金通讯评审专家、山东省科技奖励评审专家、山东省住房与城乡建设厅专家委员会委员、山东省卫生厅涉水产品评审专家，美国Stevens Institute of Technology 高级访问学者（2009.09-2010.02）。主要从事给市政工程（给排水科学与工程）、环境工程领域的教学科研工作，主讲《废水处理理论与工艺》、《水质工程学》、《给排水工程管道系统》、《水处理微生物学》、《水及废水处理工艺系统》、《环境生物化学》等研究生和本科生课程，2008年获山东省优秀本科毕业论文（设计）指导奖，目前主持《水质工程学》省级精品课程建设项目。多年来致力于废水生物处理理论与技术、水深度处理及回用技术及水环境生态修复技术的研究，目前主持国家自然科学基金、国家水体污染控制与治理重大科技专项子课题、山东省自然科学基金等在研项目，完成山东省优秀中青年科学家科研奖励基金、山东省自然科学基金、山东省高校科研计划等多项课题研究工作，完成省级鉴定2项，已发表学术论文50余篇，其中SCI 、EI 等收录20余篇，已获发明专利2项，实用新型专利1项。目前重点关注及感兴趣的领域：1）水及废水的生物过滤处理理论与技术；2）水及废水的物化－生化组合处理技术；3）微污染水源水处理；4）回用水的深度处理技术；5）水环境生态修复技术。刘增夕男，硕士学位，济南大学土木建筑学院副教授，副院长。1986年6月毕业于兰州大学数学力学系，1995年6月毕业于武汉理工大学建筑工程系。主讲《结构力学》，《有限元法》，《高等结构动力学》等课程。主要研究方向为FRP加固混凝土结构性能研究，近年来在国内外刊物及学术会议发表论文10余篇。参与的省教育厅教学研究项目《强化土建类学生创新意识与工程实践能力的培养与实践》（已结题，2位），主持济南大学教学研究项目《深入贯彻学分制全面提高学院教学教务管理效率》。近年发表的教学研究论文《完全学分制下高等教育技术问题》，《二级学院教学质量监督、反馈体系的构件》等。济南大学教学成果三等奖一项，2006年教学管理先进个人。近年来主要从事加固混凝土结构性能研究及设计理论研究工作。主持济南大学科研基金《C/GFRP加固混凝土梁受弯性能试验研究》，第1位；高性能碳纤维复合筋-CFRP 筋的开发及利用（省教委科技攻关项目，第 4 位）；唐山市陡江电厂灰坝工程对李家峪村房屋开裂影响原因分析（部级鉴定，第3位）；纤维增强复合材料用于混凝土梁柱节点的抗震加固技术，山东省科技厅鉴定，第2位；高性能碳纤维复合筋-CFRP的开发及利用，山东省科技厅鉴定，第4位。徐新生男，1963年3月生，博士，济南大学A4级教授，结构工程、岩土工程学科硕士生导师，济南大学第二、第三届重点岗教师，济南大学第二届优秀教学奖获得者，兼任山东省土木建筑学会鉴定加固委员会副主任委员及混凝土技术委员会副主任委员，同时被聘为山东省住房和城乡建设厅的专家。主讲土力学、基础工程、结构CAD等课程，参与编写教材2部，主持国家级教学研究项目1项、省级精品课程1门和校级精品课程1门，主要参与3项省级教改项目，获得省级教学三等奖2项。近年来主要从事FRP筋混凝土结构性能及设计理论研究工作，在国内外刊物及学术会议发表论文60余篇，其中，EI收录5篇，ISTP收录5篇，主持省教委科技计划项目1项、参与国家自然科学基金项目2项，累计投入研究资金120余万元。其中一项获得省级鉴定，研究成果达到国内领先水平。年度科研经费60万元以上。刘俊岩男，现任济南大学土木建筑学院土木系副主任、院聘教授，建筑与土木工程硕士研究生导师，济南大学城市环境岩土工程研究所所长。山东省土木建筑学会施工专业委员会副主任委员，全国高校施工学科研究会理事。20多年来一直从事建筑施工、管理以及岩土工程的教学、科研和社会服务工作。在教学方面，为本科生、研究生主讲了“土木工程施工技术”、“施工组织学”、“高层建筑施工”、“项目管理”等多门课程，并承担了指导本科学生毕业论文、生产管理实习等教学任务。在科研方面，刘俊岩教授主要围绕着工程建设标准、现代施工技术等课题，积极探索建设工程安全生产的新技术、新标准，其科研成果在国内建设工程领域得到广泛应用。特别是在基坑工程的研究方面成果较为丰富，著有《深基坑工程》（中国建筑工业出版社出版）、《高层建筑施工》（同济大学出版社出版）等学术专著；主编完成的山东省工程建设标准《建筑基坑工程监测技术规范》是我国第一部关于基坑工程监测的专项技术标准，填补了国内空白；目前还担任国家标准《建筑基坑工程监测技术规范》的编制组长，推动了我国基坑工程监测技术的应用与发展，为基坑工程安全生产做出了突出贡献。刘俊岩教授作为项目负责人主持国家建设部专项课题研究项目2项、国家安全生产监督总局科技发展计划项目1项，厅级科技项目多项。主持完成的科研成果获“山东省科技进步奖”、“山东省安全生产科技进步奖”等多项奖励。 在社会服务方面，刘俊岩教授利用已取得的研究成果和积累的工程实践经验，积极为社会提供技术咨询服务。近年来主要在基坑工程的设计、施工与监测、桩基工程、地基处理与加固、建筑工程施工新技术推广与应用等方面承担了多项工程项目和技术服务，并担任了工程建设标准的咨询专家和宣贯教师，受到社会的广泛好评。彭晓彤男，1973年10月生，2005年毕业于西安建筑科技大学，获博士学位。现为济南大学土木建筑学院副教授，结构工程硕士生导师。研究方向：钢结构。主要从事钢结构稳定理论、钢-混凝土混合结构抗震性能、设计方法、节能方向的研究。主持和参加山东省科技攻关项目、山东省教育厅科技计划项目、国家自然科学基金项目、国家钢结构设计规范组项目、济南大学博士基金等项目研究，在国内外重点期刊上发表论文十多篇，多篇被EI检索。彭亚萍女，中共党员，教授，工学博士，结构工程硕士研究生导师，2005年毕业于天津大学结构工程专业。主要从事土木工程专业的教学工作以及结构工程、抗震减灾领域的科学研究工作。2004年获济南大学首届青年教学能手荣誉称号。目前任土木工程专业校级品牌专业负责人，“防灾减灾工程及防护工程”学位点负责人。燕彬男，1997年硕士毕业于天津大学结构工程专业，获得硕士学位；2001-2004年在西安建筑科技大学攻读结构工程专业博士学位。2009年晋升教授职称，2005被批准为结构工程专业的硕士生导师。土木工程学科负责人，主讲《高等土力学》、《基础工程》、《土力学》等课程。胡伟男，本科，教授，第一批国家一级注册结构工程师，山东省土木工程学会理事，结构工程硕士生导师。主要从事高层混凝土结构设计、结构抗震、建筑结构可靠度分析评估、建筑物改造与加固技术等领域的研究。承担山东省建设厅科技攻关项目数项，获得《后装组合锚具》、《现浇混凝土肋梁楼盖用石膏模板》实用新型专利和《无粘结预应力混凝土楼盖开洞改造技术》发明专利。发表论文数十篇。目前主要从事混凝土结构耐久性研究。杨令强男，工学博士，1972年9月出生，现为济南大学土木建筑学院副教授，结构工程硕士研究生导师，主要从事结构工程和生命线工程的破坏分析与安全评价，2003年6月毕业于天津大学水利水电工程系，获博士学位，主讲《有限元及大型程序设计》、《混凝土非线性原理》等研究生课程和《混凝土原理》、《结构抗震设计》和《特种结构》等本科生课程，主持和参加“利用水弹性模型研究小湾拱坝坝踵的破坏”（国家电力公司）、“九五”国家重点科技攻关“拱坝温控措施优化和横缝开度仿真计算研究”(96-221-05-05-01)、国家自然科学基金“拱坝强度裂缝的产状研究和人工缝的理性设置”（59778002）、国家自然科学基金“高拱坝系统破坏过程的计算机仿真研究”（59079382）、国家自然科学基金“拱坝变协调、变维、非保守系统的随机分析”（59449003）等国家级科研项目，云南省章鸠河调水、糯扎渡导流洞分析、天津市引滦入津模型试验、地下防渗墙研究、日照水库加固效果研究等省部级研究课题，在国内外重点期刊上发表论文四十多篇，多篇被SCI、EI检索。付英女，1970年生，辽宁开原人，哈尔滨工业大学博士，山东大学博士后。现任济南大学副教授，市政工程系主任，水处理技术研究所所长，市政工程硕士研究生指导教师。美国UMBC高级访问学者。民革山东省优秀党员。德州市经济社会发展顾问，山东土木工程学会会员。主要从事市政工程(给排水科学与工程)、环境工程领域的教学与科研工作。主讲《水工艺设备基础》、《专业导论》、《水工艺与工程新技术》、《城市市政工程规划》及《专业外语》等本科生及研究生课程。在科研上始终致力于混凝剂制备及应用技术、水的深度处理与回用技术及固体废弃物的资源化应用技术的研究。主持参与了多项国家及省部级科研项目的研究工作，获得4项国家发明专利的授权，在国内外主要学术期刊物和国际会议上发表论文近60篇，其中近30余篇被SCI、EI收录。段琪庆男，1964年出生，1986年7月毕业于武汉测绘科技大学航空摄影测量与遥感专业，后在山东省测绘局工作，历任助理工程师、工程师，局长业务助理等职。1997年7月在济南大学工作，任建筑系系主任，高级工程师。山东省建设厅、山东省财政厅、山东省国土厅专家组成员，山东测绘学会理事，山东省测绘学会教育分会副主任委员。主讲测量学、测量实习、地理信息系统、摄影与航空、城市规划系统工程学、电力电讯规划等多门课程。刘寒芳女，1969年出生，1987年就读于沈阳建筑大学建筑学专业，1991年分配至山东省纺织设计院，1993年被派往上海，与香港A1建筑事务所合作，2002年调至济南大学土建学院任教。担任的主要课程有：建筑设计原理、建筑设计、中国古典园林等。现为高级工程师、国家一级注册建筑师、建筑学教研室主任。谢群男，1979年2月出生，山东聊城人，副教授，同济大学工学博士，国家一级注册结构工程师，结构教研室主任，主要从事建筑物鉴定加固改造以及钢－混凝土组合结构抗震研究，在国内核心期刊发表学术论文十余篇，参编“十一五”精品规划教材一部，发表教研论文两篇。主讲《混凝土结构》，《砌体结构》，《高层建筑结构》等专业课程，并指导土木工程专业高层建筑框剪结构毕业设计。刘燕女， 1978年4月生，2001年毕业于山东建筑工程学院，获学士学位，2004年毕业于青岛理工大学，获硕士学位，2007年在同济大学获博士学位。主讲基础工程、建设法规、土木工程施工等课程，近年来主要从事地下建筑结构与基坑方面的研究工作，发表论文14篇，其中EI、ISTP收录共4篇。目前承担一项院级教学研究课题，1项校级博士基金项目秦磊男，1974年7月生，毕业于香港科技大学，获博士学位，现为济南大学土木建筑学院土木工程系讲师，研究方向为：结构检测加固、建筑结构可靠度分析评估；发表论文10几篇，其中国际知名期刊发表论文多篇、SCI收录论文3篇、EI多篇，承担济南大学博士基金1项；张守彬男，1980年生，副教授，哈尔滨工业大学博士，济南大学土木建筑学院市政工程系教师。先后承担给排水科学与工程专业《给水排水管道系统》（Ⅰ）、《给水排水管道系统》（Ⅱ）、《水质工程学》（Ⅱ）、《水处理生物学》、《专业外语》、《工业水及废水处理》、《水工艺仪表与控制》以及环境工程专业《水污染控制工程》（Ⅰ）等本科教学任务；作为组长或骨干教师承担承担给排水科学与工程专业认识实习、生产实习、毕业实习、课程设计、毕业设计等本专业实践性教学环节的教学工作。主要研究方向为污水处理与资源化理论与技术研究。在曝气生物滤池填料开发、处理机理研究、脱氮除磷效能及工艺特性研究方面取得了优异成果，授权国家发明专利申请2项（第二位）。目前主持山东省自然科学基金项目等科研项目。在国内外著名学术刊物上发表论文近20余篇，被SCI/EI/ISTP检索5篇，IWA（国际水协）论文1篇，中文核心期刊论文2篇。王晓东男，1971年生，工学博士，现为济南大学土木建筑学院副教授，建筑与土木工程硕士研究生导师，主要从事市政工程（给排水科学与工程）学科领域的教学与科研工作，主讲《高等水化学》等研究生课程，以及《专业外语》、《水分析化学》等本科生主干课程；以水处理理论与技术为研究方向，主持或参与多项国家级、省级科研项目的理论研究工作及示范工程建设工作，在国内外重要学术期刊和国际会议上发表学术论文，其中SCI、EI、ISTP收录多篇。张刚男，1975年生，山东桓台人，西安建筑科技大学工学博士，现为济南大学土木建筑学院副教授，主要从事市政工程（给排水科学与工程）学科领域的教学与科研工作，主讲《给水处理工艺理论》、《水处理反应动力学与数值模式》等研究生课程，以及《水质工程学》、《给水排水管道系统》、《水工程经济》等本科生主干课程；以水处理理论与技术为研究方向，主要从事接触絮凝机理及动力学方面的理论研究，以及高效固液分离技术与装备的开发与应用研究，主持或参与多项国家级、省级科研项目的理论研究工作及示范工程建设工作，在国内外重要学术期刊和国际会议上发表学术论文十余篇，其中SCI、EI、ISTP收录多篇。
建筑结构的论文篇4 试谈建筑结构优化设计 【摘要】建筑结构设计在很大程度上影响着工程造价、工程质量和工程进度，根据结构设计面临的挑战，本文从结构优化设计的基本原则出发，简要地阐述了高层剪力墙结构的优化。 【关键词】优化设计;剪力墙结构;结构延性 1 引言 建筑结构的安全与经济有时是一对矛盾体。随着市场经济的不断完善，房屋建造商越来越重视建筑物的经济性能，但是安全也是一个绝对不能忽视的问题。用最少的材料或造价建造出满足规范和使用要求的建筑是我们需要努力追求的目标。 结构的优化设计并不是简单的减少混凝土和钢筋的用量，而是通过调整各构件刚度之间的比例关系，充分利用各构件的受力特点，发挥它们各自的长处，使整体结构达到最优。 2 结构优化设计的基本原则 结构优化设计的基本原则主要有以下几点： (1)建筑平面布置产生规则结构效应的原则 有规则建筑体型和平面布置的结构，因其受力较简单，造价相对较低。但由于不同使用功能的需要，建筑的体型和平面布置是多种多样的，不可能因结构要求规则而对建筑师的创作提出无理要求，倒是可以在满足不同使用功能的前提下，通过对结构墙、柱的布局和墙肢长短的调节，使不规则的建筑体型和平面布置产生规则结构的效应，同样可以使建筑结构达到经济合理和安全耐用的预定目标。 (2)提高建筑舒适度原则 建筑结构的优化设计应包含结构体系的优选、传力途径的科学性、构件布置的合理性、构件和材料选用的正确性等内容;应该把尽可能提高建筑投入使用后的舒适度作为建筑结构优化设计的一条重要基本原则。 (3)建筑结构整体安全度原则 结构优化设计应全面考虑整体建筑的每个构件，使结构体系中每个构件都具有合理的可靠性，确保整个结构体系的安全性能，确保实现结构设计规范规定的设计标准，达到建筑结构既安全耐用又经济合理的总目标。 (4)不同构件采用不同的安全系数的结构优化设计原则 工程设计人员必须在保证结构安全的前提下，通过对建筑结构的整体概念分析，采用合理的优化设计理念和方法进行优化设计，使得能有效地控制工程造价，满足投资方的经济性要求。通过以往的优化设计经验来看，相比于传统的设计方法，优化设计通常可以达到降低工程造价5%～30%的目的。 3 高层剪力墙结构的优化设计 剪力墙结构是高层建筑中常采用的一种结构形式，其特点是整体性好，侧向刚度大，水平力作用下侧移小，并且由于没有梁、柱等外露与凸出，便于房间内部布置，缺点是剪切变形相对较大、平面外较为薄弱。 (1)减少剪力墙材料的用量、节约造价 剪力墙材料的用量是整个结构材料用量的核心，剪力墙结构的设计优化应首先从减少剪力墙结构材料的角度考虑。 影响剪力墙材料用量的几何因素有长度和厚度，在设计中为了保证结构为一般剪力墙结构，剪力墙的长度须按规范要求进行设置，一般不宜减短。同时，结构的刚度与剪力墙长度的三次方成正比，与厚度的一次方成正比，因此减小剪力墙截面厚度既可以有效减少材料用量，又不至于严重削弱结构的刚度。一般来说，剪力墙的设计应在满足稳定性的前提下，尽量减薄，也就是在满足刚度等要求的前提下，达到减少剪力墙材料用量节约造价的目的。 一般的剪力墙结构，墙柱用钢量所占比例在50%～70%之间，是优化时重点考虑的内容，墙柱配筋应在满足要求的前提下尽量取规范的低值。梁的用钢量占8%～20%，所占比例不大，但其布置对板含钢量有较大影响，板的含钢量一般占15%～20%。 (2)剪力墙结构的延性设计 了解剪力墙结构的特性，发挥其所长，克服其所短，是正确合理地设计剪力墙结构的关键。剪力墙结构概念设计的内容，主要包括：从总体上合理布置剪力墙的位置，确定剪力墙的数量、剪力墙的长度、剪力墙的厚度，保证剪力墙结构刚度均匀和刚度适宜。 1)强墙肢、弱连梁 工程中剪力墙分为整体墙、整体小开口墙和联肢墙。整体墙受力如同竖向悬臂，当剪力墙墙肢较长时，在力作用下法向应力呈线性分布，破坏形态类似偏心受压柱，配筋应尽量将竖向钢筋布置在墙肢两端;为防止剪切破坏，提高延性应将底部截面的组合设计内力适当提高或加大配筋率;为避免斜压破坏墙肢不能过小也不宜过长，以防止截面应力相差过大。联肢墙是由连梁连接起来的剪力墙，联肢墙的破坏形态以强墙肢弱连梁为宜，即连梁先于墙肢屈服，使塑性变形和耗能分散于连梁中。 2)强剪弱弯 在工程设计中，采用剪力墙增大系数调整墙肢底部加强部位截面剪力计算值和连梁梁端截面组合剪力设计值，使墙肢和连梁实现强剪弱弯。 3)限制剪压比 墙肢、连梁截面的剪压比超过一定值时，将过早出现斜裂缝，当增加的横向钢筋或箍筋不能提高其受剪承载力，抗剪钢筋不能发挥其抗剪作用，在抗剪钢筋未屈服的情况下，墙肢或连梁发生斜压破坏。为了避免这种脆性破坏，应限制墙肢或连梁的平均剪应力与混凝土的轴压比，即限制剪压比就是限制剪力设计值。 4)限制墙肢轴压比 轴压比是影响墙肢延性的主要因素之一。《建筑抗震设计规范》GB50011-2010对墙肢在一、二、三级抗震墙的轴压比进行了限制，并要求一、二、三级剪力墙轴压比超过一定的数值，必须设置约束边缘构件。 (3)剪力墙结构的连梁优化设计 在高层剪力墙结构中，连梁是一项关键的耗能构件，其剪切破坏将对结构抗震产生极为不利的影响，并会极大地降低结构体系的延性。因此在高层剪力墙结构的优化设计过程中，一定要注意对连梁进行强剪弱弯的验算，以保证连梁的剪切破坏晚于弯曲破坏。对于人为加大连梁纵筋的操作一定要慎之又慎，因为这样就有可能无法满足强剪弱弯的要求。 在住宅结构设计时，一般情况下不宜采用大刚度的窗下墙作为连梁，而宜将连梁设计成为截面、刚度较小的弱连梁。同时，在满足结构刚度与变形要求时，应从经济角度与抗力、变形方面综合考虑，合理布置抗侧力构件。 (4)结构设计软件在优化设计中的运用 随着计算机技术以及结构优化设计理论的结合，基于计算仿真的优化设计思路已经在工程结构设计中得到了广泛的应用。通过利用计算机分析软件建立优化设计的分析模型，采用高效的计算机优化计算方法，设立结构设计达到的目标要求，最终实现结构设计的优化目的。在具体的优化设计过程中，优化设计实际上已经由一个工程问题转变为一个数学问题。在大型复杂结构的优化设计中，基于这一思想的结构优化设计方法具有其他算法无法替代的优势。因此，工程设计人员加强基于计算机技术的优化设计分析非常必要。 4、结语 建筑结构优化设计是指在满足各种规范或某种特定要求的条件下，使建筑结构的某种指标(如重量、造价、刚度等)为最佳的设计方法。也就是要在所有可用方案和做法中，按某一目标选出最优的方法。设计是规范加上工程师判断和创造的产物，设计优化在一定程度上意味着对常规的突破，但结构的优化设计并不以牺牲安全来求得经济效益。这就要求我们的结构设计人员应当根据相关规范的要求和建设单位的需要，来对其高层结构进行合理的选择与优化。 参考文献 [1] 中华人民共和国建设部. 建筑抗震设计规范[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2010. [2]徐传亮，光军.建筑结构设计优化及实例[M]. . 北京：中国建筑工业出版社，2012. [3]宋瑛.剪力墙布置位置的设计优化[J].山西建筑，2012，38(29)：53-54. 建筑结构的论文篇5 试论高层建筑结构设计 [摘 要]高层建筑的结构设计合理与否，会对整个工程的质量、使用性能及使用寿命等方面产生十分重要的影响。因此，做好结构设计工作是高层建筑物施工之前最重要的任务之一。在本论文中，笔者首先分析了高层建筑物结构设计的特点，而后对高层建筑物结构设计的相关要求及注意事项进行了深入探讨。 [关键词]高层建筑 结构设计 特点 要求 随着我国经济的迅速发展，人们的生活水平等方面都获得了较大的提高，对生活质量的要求也愈来愈高。从建筑物需求量的方面来说，近年来，我国人民对住房的需求量也不断增多。这导致建筑用地的不断增多，使得当前我国可用耕地面积不断减少。为了缓解此种情况，我国建筑企业开始将发展的目光聚焦于高层建筑物的建设上。也正因为如此，当前我国高层建筑物的数量急剧增长。从积极方面来说，这确实从很大程度上缓和了建筑物供不应求的状况，但同时我们也必须注意到一个现象：很多高层建筑在使用过程中都出现了这样或者那样的问题，严重影响了建筑物的使用寿命，不利于建筑行业的健康发展。究其原因，这主要是因为部分高层建筑的结构设计不合理。下面，笔者将对高层建筑物的结构设计方面进行相关探讨。 1.高层建筑结构设计的特点 与一般建筑物不同，高层建筑物的结构设计工作更为复杂。一旦结构设计不合理，整个建筑物的施工过程及使用都会出现严重的问题。因此，工作人员必须从高层建筑建设的实际情况出发，制定合理的设计方案。下面，笔者将对高层建筑结构设计的主要特点进行一一阐述。 首先，在高层建筑结构设计的过程中，工作人员必须注意结构产生的水平力。一般来说，低层建筑物结构中，水平力产生的影响相对较小，而导致的侧向移位也往往被人忽视。 其次，高层建筑结构设计必须能够承受较大的承载力和足够的抵抗侧向力和刚度，这样才能保证水平力作用下的侧向位移不至于超过一定的限度。同时，要保证高层建筑物的外墙等其他的维护材料或者装饰构件与主体结构之间可靠连接起来，减少不必要的破坏。要根据施工地点地基的承载力和刚度来确定上部结构的承载力及相应的刚度。 再次，高层建筑的结构设计应尽可能地减轻房屋的自重。对于那些土层比较软的施工地点，由于其自振周期长，尽管增加建筑物的层数可以减小地震剪力，提高整个建筑物的性能，但高建筑也是自振周期长，容易引起共振对抗震不利，因此应确定合理的层数。另外，某些高层建筑会设有抗震设防的结构。工作人员在进行高层建筑结构设计时，必须充分勘察施工地点的地形及地质土层情况，最好选择那些地势平坦、地形开阔、土层坚硬、土质均匀的地段，避开那些地势差异较大的、非岩质的陡坡或者软土地带。同时，工作人员要注意，在勘察过程中，如果发现某一地段发生地震的可能性较大，抗震能力较差，则决不能进行盲目的工程建设。 2.现代高层建筑结构设计的注意事项 结合自己多年的工作经验，笔者分析了现代高层建筑结构设计的要求，并 总结 出以下几个方面的注意事项。 2.1 充分考察高层建筑的受力情况，选择合理的结构类型 高层建筑物结构类型的选择，主要是由其结构体系和材料特征所决定的。我们都知道，高层建筑实质上是一种竖向悬臂结构，其使用过程会产生两种荷载：水平荷载和竖向荷载。一般来说，竖向荷载的方向并不发生变化，但随着建筑物高度的不断增加，水平荷载也会相应的提高，包括各种结构作用力和结构抗力等。高层建筑结构作用力主要分为两种：直接作用力和间接作用力。前者主要指高层建筑物结构上所承载的各种集中力和分布力，包括建筑物及机器设备的自重等;后者则是指引起高层建筑结构发生变形的作用力，如温度变化、地基变形、混凝土遇冷收缩等产生的力。相比直接作用力来说，间接作用力的破坏效应可能会更大，会受到建筑物地基条件及其他外在条件的影响。直接作用力和间接作用力过大，会导致高层建筑的整个结构构件发生变形等。而同时，高层建筑的结构设计会承担一部分的迫使其变形的力量，这种能力被称为结构的抗力。只有抗力较高的结构，才能充分发挥高层建筑物的优良性能，延长其使用寿命。 2.2 选择合理的结构平面布置 .协调好建筑与结构的关系 建筑物的结构平面布置必须符合以下原则：独立结构的建筑物单元，形状最好简单规则，而刚度和承载力分布要均匀，绝对不要采用不规则的平面布置方式。也就是说，平面应尽可能规整，最好对称;平面的长度不宜过长;伸缩缝的框架结构在55米左右，剪力墙结构45米左右最为合适。同时，最好使用标准层，同意布置柱网和层高。 2.3 做好高层建筑物的结构布局 现代社会，经济发展水平的迅速增长，使人们的思想观念、意识等都发生了较大的变化，审美观等方面也发生了较大的变化。高层建筑物在进行结构布局时，必须从现代人的生活理念出发，合理设置建筑物的结构。众所周知，高层建筑物垂直方向的承载力较大。因此，在进行结构设计时，工作人员要重视建筑物地基受力结构的稳定性，平衡不同地点之间的受力关系。 2.4 高层建筑物结构设计必须经济合理 在进行结构设计时，工作人员不仅要考虑结构的安全合理性，还要保证结构的经济性，保证建设单位的经济效益。例如，合理设置结构的跨度，板跨度越大，要求的板厚度也会相应的越大，需要的钢筋也会较多。这将会给建设单位带来较大的成本花费。一般来说，井字梁的使用要优于十字梁，而十字梁的使用比没有梁更好。同时，在保证建筑物稳定性的前提下，高层建筑基坑的深度不应过大，但要超过冰冻深度。 除此之外，高层建筑施工单位在施工之前，要对施工地点的地址等状况进行认真勘察。在那些地震较为频繁的地区，工作人员应该合理设置建筑物结构，避免或者减少地震作用对高层建筑的不利影响。首先，建筑单位要合理设计抗震缝，调整平面形状和结构布置。但必须注意，如果建筑平面较为复杂，而形状结构等都难以调整时，要尽量将抗震缝划分成几个较为简单的结构。高层建筑的高度一般大于15米，在15米之下的结构上面，缝宽最小可为100毫米，但随着高度的增加，缝宽也要较大。总之，工作人员要根据不同的结构体系，合理设定抗震缝的宽度。 3.总结 随着中国特色社会主义进程的不断推进，我国的城市化进程的速度也在不断加快，同时为了进一步缓和耕地不足与建筑物供不应求之间的矛盾，高层建筑物的数量越来越多。与普通建筑物相比，高层建筑物的结构设计有其独特性。同时，任何建筑物的结构设计工作合理与否，会对整个建筑物的外观以及稳定性等方面产生十分重要的作用。工作人员需要不断更新自己的设计理念，运用先进的设计方法，才能将此项工作落到实处。同时，在进行结构设计时，相关人员必须充分考虑高层建筑的用途和基本功能，而后做好合理的设计工作。相信未来，在我国高层建筑物数量不断增长的同时，质量也能获得较大的提高，我国建筑行业能够朝着更加健康的方向发展。 参考文献 [1]吉柏锋，瞿伟廉.下击暴流作用下高层建筑物表面风压分布特性[J]. 华中科技大学学报(自然科学版). 2012(09). [2]李荣全.浅谈高层建筑结构体系的选型及含钢量的控制[J]. 现代物业(上旬刊).2011(08). [3] 张莉华，万怡秀，陈燕，严开涛，罗志国.广州珠江新城J1-1地块综合楼超高层建筑结构设计[J]. 建筑结构. 2012(09). [4]张玲丽，许德，李靖，张涛，张娟.关于高层建筑结构设计中问题的讨论[J]. 中国科技投资. 2012(24). [5]张瑞红.高层框架结构设计中应注意的若干问题[J].长沙铁道学院学报(社会科学版). 2010(01). 猜你喜欢： 1. 建筑结构的论文 2. 建筑结构论文 3. 建筑工程论文范文 4. 建筑结构的论文样本 5. 建筑文化论文3000字
近几年，我国的经济发展速度极快,随着经济的发展，人们的生活水平也不断的提高。对建筑也有更高的要求。建筑结构的设计工作当中,建筑的稳定性是十分重要的。下文是我为大家搜集整理的建筑结构的论文的内容，欢迎大家阅读参考!
浅论建筑结构设计
【摘要】 在建筑设计中，结构的设计有着举足轻重的地位。为此，本文就建筑结构设计遵循的原则，建筑结构的基本要求，多层和高层房屋以及单层大跨度房屋的常见结构型式等有关问题进行分析。
【关键字】 建筑;结构;设计;型式
引言
结构是建筑物赖以存在的物质基础，在一定意义上，结构支配着建筑，这是因为，任何建筑物都要耗用大量的劳力和材料来建造，建筑物首先必须抵抗或承受各种外界的作用如风力、重力、地震等，合理的选择结构材料和结构型式，即可满足建筑物的美学原则，又可以带来经济效益。
一、建筑结构设计遵循的原则
1.满足使用功能要求
由于建筑物所处的环境和使用性质不同，除满足空间尺寸要求外，还要满足某些建筑物的特殊要求，如保温、通风、隔热、吸声等，在构造设计时要综合相关专业的技术知识，优化设计，选择经济合理的构造 措施 ，满足建筑使用功能要求。
2.确保结构安全
正确的结构计算时保证建筑物安全的前提，除对建筑结构、构件进行必要的计算外，对阳台栏杆、楼梯扶手、构件接缝等，要采取必要的措施，保证其在使用过程中的安全和可靠。
3.注重建筑经济的综合效益
建筑构造设计要处处考虑经济合理，采用合理的构造方案，就地取材，节约材料，在保证质量的前提下降低造价，并减少建筑物的运行费用、维护费用。
二、建筑结构的基本要求
新型建筑材料的生产、施工技术的进步、结构分析 方法 的发展，都给建筑设计带来了灵活性和更广阔的空间。但是，这种灵活性并不排除现代建筑结构需要满足的基本要求。其要求包括以下方面：
1.稳定。整体结构或结构的一部分作为刚体不允许发生危险的运动，这种危险可能来自结构自身，也可能来自地基的不均匀沉陷或基土的滑移，例如意大利的比萨斜塔由于地基不均匀沉降引起的倾斜。
2.平衡。平衡的基本要求就是保证结构和结构的任何一部分都不发生运动，力的平衡条件总能得到满足，从宏观上来看，建筑物总是静止的。平衡的要求是结构与“机构”即几何可变体系的根本区别，因此建筑结构的任何部分都应当是几何不变的。
3.经济。现代建筑的结构部分造价通常不超过建筑总造价的30%，因此，结构的采用应当是使建筑的总造价最经济。结构的经济性并不是指单纯的造价，而是体现在多个方面，而且结构的造价受材料和劳动力价格比值的影响，还受施工方法、施工速度以及结构的维护费用的影响。
4.美观。美学对结构的要求有时甚至超过承载能力的要求和经济要求，尤其是象征性建筑和纪念性建筑更是如此，应当懂得，纯粹质朴和真实的结构会增加美的效果，不正确的结构将明显的损害建筑物的美观。
5.优化。应在建筑方案设计的基础上，在满足结构安全的前提下，充分优化结构设计，必要时应委托专业的设计公司进行结构设计和结构的优化设计，降低建筑物的自身荷载，减少主要材料的消耗，通过工程概算及其主要技术经济指标分析结构设计的优化程度。
结构专业的优化设计，不是以牺牲结构安全度和抗震性能来求得经济效益的，而是以结构理论为基础，以工程 经验 为前提，以对结构设计规范实质内涵的理解和灵活运用为指导，以先进的结构分析方法为手段，对设计进行深入调整、改善与提高，对成本进行审核和监控，是对结构设计再加工的过程。“优化”工作是以原设计为基础，在充分尊重原设计的基础上，着眼于结构体系和结构布置的合理性和高新技术的应用，同时，“优化”的过程也是发现差错、纠正不足的过程，通过优化降低不安全因素，从而保证项目的技术质量和经济质量。结构设计优化是精益求精的过程，将会带来合理的设计、带来经济技术效益。
实现上述各项要求，在结构设计中就要贯彻“经济合理、技术先进、安全适用、确保质量”的结构设计原则，保证结构和建筑的和谐统一。
三、建筑结构选型
一个好的建筑设计，需要有一个好的结构型式去实现。而结构型式的最佳选择，要考虑到建筑上的使用功能、结构上的安全合理、艺术上的造型美观、造价上的经济，以及施工上的可能条件，进行综合分析比较才能最后确定。
以下针对多层和高层房屋以及单层大跨度房屋的常见结构型式的受力特点、适用范围进行简单分析。
多层和高层房屋结构的主要承重结构体系有：混合结构体系、框架结构体系、剪力墙结构体系等。
1.混合结构体系
这是多层民用建筑房屋中最常用的一种结构型式，其墙体、基础等竖向构件采用砌体结构，而楼盖、屋盖等水平构件则采用钢筋混凝土梁板结构。结合抗震要求，在进行混合结构房屋设计和选型时，应注意以下一些问题。
(1)层高和房屋最大高宽比
限制房屋的高宽比，是为了保证房屋的刚度和房屋的整体抗弯承载力，普通砖、多孔砖和小砌块砌体房屋的层高不应超过4.5m。
(2)多层房屋的层数和高度限制
一般情况下，房屋的层数和总高度不应超过表中的规定。显然，采用烧结普通砖砌体的混合结构，其层数和总高度均比其他砌体的要好，对医院、教学楼等及横墙较少的多层砌体房屋应比表中规定的降低3m，层数相应减少一层;各层横墙很少的多层砌体房屋，还应根据具体情况再适当降低总高度和减少层数。
(3)纵横墙布置
在进行结构布置时，应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重方案;纵横墙的布置宜均匀对齐，沿平面内宜对齐，沿竖向上下连续，同一轴线上的窗间墙宜均匀。楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处。
2.框架结构体系
与混合结构类似，框架结构也可分为横向框架承重、纵向框架承重及纵横双向框架共同承重等布质形式。一般房屋框架采用横向框架承重，在房屋纵向设置连系梁与横向框架相连;当楼板为预制板时，楼板顺纵向布置，楼板现浇时，一般设置纵向次梁，形成单向板肋形楼盖体系。当柱网为正方形或接近正方形，或者楼面活荷载较大时，也往往采用纵横双向布置的框架，这时楼面长采用现浇双向板楼盖或井字梁楼盖。
框架结构体系包括全框架结构、内框架砖房和底部框架上部砖房几种形式。现浇钢筋混凝土框架结构房屋的适用高度分别为60m、55m、45m和25m。现浇框架结构的整体性和抗震性能都较好，建筑平面布置也相当灵活，广泛用于6――15层的多层和高层房屋，如学校的教学楼、实验楼、办公楼、医院等(其经济层数为10层左右、房屋的高宽比以5――7为宜)。在水平荷载作用下，框架的整体变形为剪切型。
四、结束语
建筑住宅在国家基本建设投资中占有很大的比例，因此在建筑结构设计中必须正确处理适用、经济、美观等几方面的关系。根据不同类型的建筑，正确的把握好结构的类型，更不能忽略建筑设计的经济性，要在满足使用要求下，用较少的投资建造美观、简洁、大方的建筑，让人们居住的更加舒适、健康。
参考文献
1.熊丹安，建筑结构，华南理工大学出版社，2009年版
浅析建筑抗震结构设计
摘要：抗震，是当前建筑施工必须要关注的话题，建筑结构的抗震也就成了房屋设计必须要考量的核心环节。 文章 将就建筑抗震设计的要求、目标、原则，以及相关的内容进行探讨。
关键词 抗震;结构;设计方法
如何能够让建筑在地震中保持安全，不受严重的损害，是当前建筑施工设计必须要考量的一个大问题，特别是近年来地震频繁，人们的生命财产受到严重威胁，建筑安全则成了社会安全的一个重要影响因素，为保证建筑的抗震能力，设计人员必须要根据相关标准，设计出具有相当抗震能力的房屋。
1.抗震设防的目标
我们所说的抗震设防，指的是对建筑物进行抗震设计，同时有针对性的采取一定的抗震构造的措施，最终实现结构抗震的效果和目的。一般来说，抗震设防主要依据的是抗震设防烈度。而抗震设防烈度的依据，是以国家规定权限审批或颁发的文件执行的，其是一个地区作为抗震设防标准。通常情况下，是采用国家地震局颁发的地震烈度区划图中规定的基本烈度的。从当前内外抗震设防目标的发展总趋势来看，其基本要求建筑物在使用期间，可以应对对不同频率和强度的地震，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。这是我国抗震设计规范所采用的抗震设防目标。
建筑工程在施工中的设防的目标如下：1)如果所遭受的是低于本地区设防烈度多遇的常规地震，建筑物不受损坏，不需 修理 仍可继续使用;2)如果遭受到本地区规定的设防烈度的地震，建筑物，包括结构和非结构部分，可能损坏，但不会对人民生命和生产设备的安全造成威胁，经修理仍可使用;3)如果遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震，尽量保证建筑物不倒塌。
也就是说，在建筑结构的防震设计上，设计方可以按照多遇烈度、基本烈度和罕遇烈度这三个层次进行考虑。从概率上看，多遇地震烈度是发生机会较大的地震级别。按照现行规范设计的建筑，在设计上要达到这样的防震效果：当遭遇多遇烈度作用时，建筑物处于弹性阶段，通常不会损坏;当遭遇相应基本烈度的地震时，建筑物将进入弹塑性状态，但一般不会发生严重破坏;当遭遇罕遇烈度作用时，建筑物可能会有严重破坏，但不至于倒塌。
2.建筑结构抗震设计方法要点
我国所颁布的《抗震规范》提出了两阶段设计方法，以实现上述3个烈度水准的抗震设防要求。第一阶段的设计方案，必须要符合抗震设计原则，同时根据与基本烈度相对应的众值烈度(相当于小震)的地震动参数，通过采用弹性反应谱法求得结构在弹性状态下的地震作用标准值和相应的地震作用效应，接着与其他荷载效应按一定的组合系数进行组合，同时对结构构件截面，进行具有针对性的承载力验算，如果建筑物较高，还必须要进行变形验算，以保证其侧向变形不要过大。这样，一方面满足了第一水准下必要的承载力可靠度，同时也满足第二水准的设防要求(损坏可修)。当然，最后还必须通过概念设计和构造措施来满足第三水准的设防要求。
对于非地震高发区的大多数建筑结构而言，只进行第一阶段的设计已经足够了，但根据建筑的特点和地区的特征，少部分结构诸如有特殊要求的建筑和地震时易倒塌的结构，还必须要进行第二阶段的设计，也就是按与基本烈度相对应的罕遇烈度(相当于大震)验算结构的弹塑性层间变形是否满足规范要求(不发生倒塌)。如果发现有变形过大的薄弱层，那应该积极修改设计，或者可以采取相应的构造措施，以满足第三水准的设防要求，也就是大震不倒。
3.结构选型与结构布置
3.1 结构材料的选择
选择哪一种材料对建筑的结构抗震有着直接的影响，所以材料的选择应该与建筑的方案设计同步，在研究建筑形式的同时进着手进行研究。同时还应该要确定采用什么样的结构体系。这样做的目的，主要是为了能够根据工程的各方面条件，选择既符合抗震要求又经济实用的结构类型。结构选型是较为复杂的一项工作，在选择时必须要考虑建筑的重要性、设防烈度、房屋高度、场地、地基、基础、材料和施工等因素，再加上经技术、经济条件比较后再确定。如果我们单从抗震角度考虑，好的结构型式，应具备以下特点：1)延性系数高;2)“强度/重力”比值大;3)匀质性好;4)正交各向同性;5)构件的连接具有整体性、连续性和较好的延性，并能发挥材料的全部强度。如果只从数据上看，按照上述标准来衡量，常见建筑结构类型，理论上的抗震性能优劣顺序是：1)钢结构;2)型钢混凝土结构;3)混凝土一钢混合结构;4)现浇钢筋混凝土结构;5)预应力混凝土结构等。当然，在这里必须要强调的是，我们说的抗震最好的钢结构，其优越性是相对性的，从优点看，其延性，连接较好，具有可靠的节点，同时拥有在低周往复荷载下有饱满稳定的滞回曲线，从实际的经验看，钢结构建筑的表现都不错。但是，我们说的相对性，是只设计理念即施工方法的到位如果不到位这些建筑同样会在地震中受损。
3.2 抗震结构体系的确定
不同的结构体系，在抗震性能、使用效果和经济指标等方面的效果是不同的。因此，确定适合的抗震结构体系至关重要。《抗震规范》的基本要求：1)必须具备明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;2)形成多道抗震防线，避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力的承载能力;3)必须具备必要的强度以及良好的变形能力和耗能能力;4)应该具有合理的刚度和强度分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中;对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。
总之，在选择确定建筑的结构体系时，建筑物刚度与场地条件的关系是必须要考虑的。如果建筑物自振周期与地基土的卓越周期接近一致，那就说明建筑可能会产生共振，进而加重建筑物损害。一般来说，建筑物的自振周期与结构本身刚度有关，所以在设计房屋之前，设计单位必须要掌握场地和地基土及其卓越周期，以便在建筑结构的设计中调整结构刚度，最终避开共振周期。
当然，在选择结构体系时，还应该要注意选择合理的基础形式。基础应该有足够的埋深，如果是多层房屋，就应该设置地下室。根据实践调查，设置地下室的房屋，可以减轻整个结构的震害。至于那些地基软弱的，就应该考虑选用桩基、筏板基础或箱形基础。而针对岩层高低起伏不均匀的情况，则可以考虑选择桩基，桩基可以穿入非液化土层，使建筑结构更加稳固。如果建筑物层数不多、地基条件又较好时，也可以采用单独基础或十字交叉带形基础等。
3.3 结构布置的一般原则
3.3.1 平面布置力求对称 通常情况下，对称结构在地面平动作用下只会发生平移振动，各构件的侧移量相等，这样就使得水平地震作用按构件刚度分配，所以各构件受力比较均匀，不会导致力的分布失衡。如果是非对称结构，刚心会偏在一边，质心与刚心不重合，即便只是发生地面平动也可能出现扭转振动。最终会导致远离刚心的构件，侧移量大，承担过度的水平地震剪力。这就很容易发生严重破坏，甚至可能会导致整个结构因一侧构件失效而倒塌。
3.3.2 竖向布置力求均匀 结构竖向布置均匀，可以最大限度的使其竖向刚度、强度变化均匀，这样可以有效的避免出现薄弱层。从建筑结构的特点看，临街的建筑物，往往会因为商业的需要，底部几层有大空间的设置。非临街的建筑物，底部也可能门厅、餐厅或停车场，而出现大空间。在这种结构中，上部的钢筋混凝土抗震墙或竖向支撑或砌体墙体到此被中止，而下部须采取框架体系。也就是说，上部各层为全墙体系或框架一抗震墙体系，而底层或底部两三层则为框架体系，整个结构属“框托墙”体系。地震经验指出，这种体系很不利于抗震。因此，在实际的抗震结构设计中，应该要保持结构竖向布置的均匀。
也就是说，同一楼层的框架柱，必须要具有大致相同的刚度、强度和延性，以此避免地震时，因受力大小悬殊而被各个击破的危险。此外，还必须注意的是，在采用纯框架结构的高层建筑中，楼梯踏步斜梁和平台梁直接与框架柱相连时，应该避免该柱变成短柱的情况，这样才能有效的避免地震时发生剪切破坏。
4.结语
总之，在建筑结构的防震设计中，设计人员必须根据建筑的实际情况，结合地质环境，在经济与安全的综合考量下，设计出科学合理的防震方案，保证建筑物在相应的防震标准下进行施工，保证建筑的安全。
参考文献：
[1]寇秀梅.结构设计中的抗震设计问题[J].中国西部科技，2008(06).
[2]李智建，石延明.浅谈建筑结构设计中的抗震设计[J].科技资讯，2009(12).
[3]王翠坤，杨沈.汶川地震对建筑结构设计的启示[J].震灾防御技术，2008(03).
浅谈建筑工程结构加固技术
摘 要：随着时代的不断进步和经济的飞速发展，我国的城市化程度日益加深，这对我国未来的经济社会建设具有重大的意义和深远的影响。但是，随着城市化发展，人们对生活质量的要求越来越高，对房屋建筑的性能要求越来越全面，如舒适性、功能性、节能型等性能都成为建筑工程施工设计过程中不可忽视的问题。其中，建筑工程的质量尤其重要，加强对建筑工程结构加固技术的应用，找出适合的加固方法，提高建筑工程质量已经成为我国建筑工程施工过程中十分重要的环节，因此，我们必须要对其给予高度的重视，满足人们和社会的需求，以促进经济发展、提高人们生活水平。
关键词：建筑工程;结构加固技术;现状;方法
一旦建筑物因为一些原因而不能够继续满足某种功能的要求或者对满足某种功能的要求产生怀疑的时候，我们就必须对建筑物的整体结构或者建筑物结构的某一部分进行检测，当检测结果显示被检测的建筑物存在安全隐患时，就需要对该建筑物进行一定的加固处理，严重时甚至要进行拆除重建。在我国，约有三分之二的大城市都处于地震区，每次发生地震时都会对当地的建筑物造成十分严重的破坏，此外，随着我国城市化进程的发展，人口和建筑物的密集程度越来越高，发生火灾的频率也迅速增加，所引发的后果日益严重，这十分不利于人们的工作和生活。因此，加强对建筑工程加固技术的应用是时代背景下的一项基本要求。
一、我国建筑工程结构加固技术的发展现状
随着我国建筑行业的迅速发展，人们对建筑工程结构加固的要求越来越高，我国政府也对建筑工程施工方面给予了相对较高的关注。目前，我国已经颁布了一些相关的行为规范，包括《建筑抗震加固技术规程》、《混凝土结构加固技术规范》等，都对建筑工程施工过程中所采用的加固方法、所遵循的加固基本原则、所使用的加固材料、以及施工安全和工程验收等环节做出了十分明确的规定和要求。这能够在很大程度上促进和推动我国建筑工程结构加固技术的发展和应用。然而，由于人们大多都习惯了使用传统的加固经验，在混凝土结构加固实践中不能很好的做出改变，也没有从更深的层次对加固技术进行探索分析，导致我国的加固技术进步缓慢。这使得我国建筑工程加固技术仍然处于相对较为落后的传统工艺阶段，技术含量较低。
二、建筑工程结构加固的意义和原因
所谓建筑工程加固技术，就是指通过采用各种技术措施来提高建筑工程的质量和可靠性，使建筑物能够满足安全性、耐久性、适用性等要求。进行建筑工程结构加固的意义在于满足对建筑结构强度的要求，依据我国建筑工程施工规范的规定，建筑工程结构设计应该遵循极限状态设计的原则，混凝土结构必须满足结构应用要求，以确保其符合相关规定的刚性、强度和耐久性标准。
然而，由于各种各样的原因，导致建筑物难以完全符合人们的需求，建筑结构不得不进行加固处理。在我国常见的加固原因包括以下几个方面。第一，设计过程中存在缺陷。建筑工程设计人员设计过程中，虽然已经综合考虑了建筑结构安全及使用的各种影响因素，但在实际应用时，由于各个结构的独特性，使其难以将所有的因素都通过设计中所采用的数学模型表现出来。第二，勘察造成的缺陷。勘察人员在建筑工程施工前期会对建筑场地进行实地勘察，收集建筑基地的实际地形资料，以根据实际情况适当调整施工方法，保证建筑物的质量。但是，若不能真实反映勘察过程中的地基土和地下水情况，那么，将极可能造成建筑工程的缺陷。第三，施工过程中造成的缺陷。主要包括了施工队伍缺少专业系统的培训、人员素质低下、施工管理混乱等原因。此外，建筑物的不当使用、恶劣的环境、自然灾害等因素也会对建筑物造成破坏，使其不得不进行加固处理。
三、我国目前常用的建筑工程结构加固方法
(一)外包钢加固法
外包钢加固法的加固原理是：通过在建筑构件的两角或四角外包上型钢，使建筑构件的受力性能大大增强，从而实现加固的目的。这种加固方法有湿式和干式两种，一般湿式加固法效果更好。外包钢加固法具有操作简便，现场工作量小的优点，适用于不能增大建筑构件截面积却又要较大程度增强承载力的情况，例如钢筋混凝土柱、梁、腹杆的加固等。
(二)加大截面加固法
加大截面加固法，顾名思义，就是在建筑构件的外面外包混凝土，从而使建筑构件的横截面积大大增加，配筋量也大幅度提升，进而使建筑构件的承载能力得到增强的一种加固方法。这种方法在我国较为传统，加固工艺也十分简单，因此应用范围极广。一般在梁、板、柱、墙等混凝土结构的加固中都可使用这种方法。
(三)粘贴钢板加固法
这种加固方法的原理是用特制的建筑结构胶在混凝土构件表面粘贴钢板，令它们能够共同工作、整体受力，从而达到加固的目的，结构承载能力大幅度提升。粘贴钢筋加固法对建筑结构胶具有非常高的要求，其必须要满足粘结力强、强度高、耐老化、线膨胀系数小、弹性模量高等要求。
四、建筑工程加固方法的选择要点
目前，在我国常见的建筑工程结构加固技术有很多，它们各具特点，适用于不同的加固情况，对此，在进行加固方法的选择时，要仔细分析，进行可靠性鉴定，依据鉴定的结果和结构功能降低的原因，并综合考虑建筑结构布置特征、建筑主体结构传力承力特征、新增功能要求以及建筑物周围环境等各个方面的影响因素，以确保加固技术应用的结果能满足人们的实际需求。
五、结束语
建筑工程的质量关系到国家的经济发展和人们的生活安全，是社会民生的一个 热点 问题，受到了各界的广泛关注。而建筑结构的科学加固是建筑工程质量安全保障体系中的一个重要组成部分，因此，我们应该对建筑工程加固技术给予高度的重视。首先，严格遵守相关规范是最基本的要求。其次，要加强加固技术在建筑工程中的应用，选择合适的加固方法，确保建筑物的质量能够符合设计要求。最后，还要注重对建筑工程加固技术的创新和发展，这是在经济和科技不断进步的时代背景下促进建筑工程发展的一项基本要求，对我国的长远发展具有重要意义。
参考文献：
[1] 陈钢，饶亚飞.探讨建筑工程结构加固技术[J].城市建设理论研究(电子版)，2015，5(12)：912-913.
[2] 楚百磊，李智勇.建筑工程结构加固技术的探析[J].建筑工程技术与设计，2015(19)：133-133.
[3] 李江涛.简述建筑工程结构加固技术[J].建筑工程技术与设计，2015(21)：57-57.