绪 论
A 建筑物寿命 B 建筑结构加固的程序
C 建筑物的病害及根源 D 建筑结构加固的技术特点 E 需进行加固的建筑 F 建筑结构加固设计的原则 建筑物的寿命
耐久性——在一定的环境和使用条件下，随着时间的推移，建筑物对病害及老化的抵抗而保持基本设计功能的能力。
设计耐用年限——在正常使用维护条件下，建筑物不需作较大加固处理，就能保证结构安全和基本保证主要设计使用功能的年数，在结构设计中又称为“设计基准使用年限”。
使用寿命——建筑物或其重要部分从投入使用到废弃不用的时间。 建筑物的病害及根源
1设计质量水平，特别是设计中对耐久性的考虑； 2建筑材料性质，质量满足耐久性要求的程度；
3施工质量和水平、提高混凝土结构耐久性的工艺措施；
4建筑物使用所处的环境条件，主要是指大气、地下水、工业环境腐蚀因素。 需进行加固的建筑（一）
1由于使用不当、年久失修、结构有损伤破坏、不能满足目前使用要求或安全不足时，要进行鉴定和加固。
2由于设计或施工中发生差错引起工程质量事故时，对原结构进行鉴定或加固。这种情况在新建工程和已建成投入使用的工程中都可能遇到。
3由于灾害性事件的影响结构产生开裂和破坏时，需要对原结构进行鉴定和加固（例如地震、台风和火灾等影响后）。
4对一些重要的历史性建筑、有纪念意义的建筑需要进行保护时，要对结构进行鉴定和加固。
5当对建筑物进行改建、扩建和加层时，需对原结构进行鉴定和加固。
6在对建筑物进行装修中需对结构构件布置有重大改变而影响原结构受力体系时，应对结构进行鉴定和加固。
7但在已有建筑附近有深大基坑开挖，并且这种开挖会引起土体位移进而会对基坑周围的已有建筑产生有害影响时，应对这些建筑进行鉴定和加固。这也是确保基坑周围已有建筑的安全、确保基坑工程和新建工程顺利进行的重要措施之一。 建筑结构加固的程序（一）
1结构检测：结构材料力学性能的检测；变形及其他方面的检测 2结构完损性和安全性的鉴定
完损性：建筑结构目前的破损状态。为维修和加固提供依据，主要以外观检查为主。
安全性：构件和结构的安全程度。为构件和结构的加固提供依据，主要是以内力分析和截面验算为主。 3结构加固方案的制定 4结构加固施工图设计
5施工过程中检查和施工后的验收
建筑结构加固的技术特点（一） 1局限性大；
2加固结构受力性能不同：
加固结构往往属二次受力结构，加固前原结构已受力，而且往往应力、应变水平一般很高，新加结构如何分担原结构受力，设计和施工必须采取措施，否则原结构达到极限时，新加结构部分应力可能还达不到应有应力状态。 3工程风险大
4加固方案施工的现场监督更为重要：
1、加固设计的效果能否达到，很大程度上在于施工的工艺措施保证程度，如加固设计的组合结构新旧结合面的处理对整体共同受力影响很大，否则设计效果难以达到。
2、补强加固设计是对旧结构的修补，而旧结构的情况往往要在施工剥离，清理后才更多暴露出来，同一结构的不同部位往往受损程度不同，加固补强设计往往需要对症调整，因此加强现场的监督，对症处理十分重要。 建筑结构加固的原则（一） 1构件的加固与结构体系的加固
对构件加固的同时不能忽视其对结构体系的影响，加固应从整个结构体系的安全来考虑。
2局部加固与整体加固
当个别构件加固后不影响整个结构体系的受力性能时，可以进行局部加固。当整体不满足要求时，需要整体进行加固。 3临时加固与永久加固
4抗震加固设计时需要特别考虑的问题
结构的刚度和强度的均匀分布；传力路线明确；自振特性与场地条件；减少整个结构的扭转效应；加强薄弱部位的抗震构造等。
建筑抗震加固
A基本规定 B加固技术选择 C加固计算要点 抗震加固基本规定：基本要求
抗震鉴定结果是抗震加固设计的主要依据。在加固设计前，必须对现有建筑进行抗震鉴定，同时，对建筑物的现状进行深入的调查，查明建筑物是否存在局部损伤并对原有建筑的缺陷损伤进行专门分析，在抗震加固时一并处理。
抗震加固方案应根据抗震鉴定结果综合确定，可包括整体房屋加固、区段加固或构件加固。当建筑面临维修、或使用布局在近期需要调整、或建筑外观需要改变等，抗震加固宜结合维修改造一并处理，改善使用功能，且注意美观，避免加固后再维修改造，损坏现有建筑。或为了保持外立面的原有建筑风貌，而尽量采用室内加固的方法。同时，抗震加固方法应便于施工，并应减少对生产、生活的影响。 抗震加固基本规定 1、减小扭转效应
加固的总体布局，应优先采用增强结构整体抗震性能和有利于消除不利因素的方案，宜尽可能使加固后结构质量和刚度分布较均匀、对称，应避免因局部的加强而
导致结构刚度或强度突变。 2、改善构件的受力状况
抗震加固设计时，应注意防止结构的脆性破坏，避免结构的局部加强使结构承载力和刚度发生突然变化；框架结构经加固后宜尽量消除“强梁弱柱”等不利于抗震的受力状态
3、减少场地反应
加固方案宜考虑建筑场地情况和现有建筑的类型，尽可能选择能减小地震反应的加固结构体系，避免加固后结构的自震周期与场地的卓越周期吻合。 4、加强抗震薄弱部位的抗震构造措施
不同类型结构相接处，可适当采取加强构造的措施，使其承载力或变形能力比一般部位增强。
5、加固方案中宜减少地基基础的加固工程量 6、新增构件与原有构件之间应有可靠连接
抗震加固时，新、旧构件的连接是保证加固后结构整体协同工作的关键，应采取相应措施进行处理。
7、新增的抗震墙、柱等竖向构件的基础 新增的抗震墙、柱等竖向构件应有可靠的基础 8、非结构构件
不符合鉴定要求的女儿墙、门窗、出屋顶烟囱等易到倒塌伤人的非结构构件宜拆除或拆矮；或改为轻质材料或栅栏；当需保留时，应进行抗震加固。 加固技术选择
增强自身加固法：通过加强结构构件自身，恢复或提高构件的承载能力和抗震能力，主要应用于震前结构裂缝缺陷的修补和震后出现裂缝的结构构件的修复加固。 外包加固法：指在结构构件外面增设加强层，以提高结构构件的抗震承载力，变形能力和整体性，适用于结构构件破坏严重或要求较多地提高抗震承载力。 增设构件加固法指在原有结构构件以外增设构件，是提高结构抗震承载力、变形能力和整体性的有效措施。在加固设计时，应考虑增设构件对结构计算简图和动力特性的影响。
增强连接加固震害调查表明，构件的连接是薄弱环节。针对各结构构件间的连接采用下列各种方法进行加固，能够保证各构件之间的抗震承载力，提高变形能力，保障结构的整体稳定性。适用于结构构件承载力能够满足，但构件之间连接较差的情况。
替换构件加固法：对原有强度低、韧性差的构件用强度高、韧性好的材料来替换。替换后须做好与原构件的连接。 加固计算要点
可不作加固后抗震验算的情况
1、6度和符合《建筑抗震加固技术规程》（JGJ116-98）中不需要验算条件的结构。这些结构的设防目标可以通过构造要求得以保证。
2、按照抗震鉴定标准的要求进行局部抗震加固的结构，当加固后结构刚度和重力荷载的变化分别不超过加固前的10%和5%时，可不再进行抗震验算。 加固验算的基本规定
抗震加固可按现行国家标准《建筑抗震设计规范》规定的方法进行，但与抗震设计比较，可靠性要求有所降低，地震作用、内力调整，承载力验算公式均不变。但采用抗震加固的承载力调整系数RS以代替抗震设计规范的承载力调整系数RE，并按下式进行结构构件抗震鉴定或抗震加固验算：SR/RS 加固后结构分析和构件承载力计算要求
1、结构的计算简图，应根据加固后的荷载、地震作用和实际受力状况确定；当加固后结构刚度的变化不超过原有结构刚度的10%，和加固后结构重力荷载代表值的变化不超过原有的5%时，可不计入地震作用变化的影响； 2、结构构件的计算截面积，应采用有效的截面面积；
3、结构构件承载力验算时，应计入实际荷载偏心、结构构件变形等造成的附加内力；并应计入加固后的实际受力程度、新增部分的应变滞后和新旧部分协同工作的程度对承载力的影响。
结构材料的力学性能检测
A混凝土结构材料 1混凝土：强度 缺陷 2钢筋：强度 锈蚀程度 B砌体结构材料 1直接测定法 2间接测定法: 砖强度 砂浆强度 C混凝土强度检测
1回弹法评定混凝土抗压强度
2超声一回弹综合法检测混凝土强度 3钻芯法检测混凝土强度
4 拔出法检测评定混凝土抗压强度 混凝土强度检测：回弹法（原理）
回弹法是回弹仪内拉簧驱动的重锤，以一定的弹性势能，通过传力杆，弹击混凝土表面，使局部混凝土发生变形并吸收一部分弹性势能。剩余的弹性势能则以动能的形式使重锤回弹并带动指针滑块，得到重锤回弹高度的回弹值。回弹值的大小与混凝土表面的弹、塑性质有关，回弹值大说明表面硬度大、抗压强度愈高，反之愈低。
回弹法：步骤
（1）回弹仪率定：使用前后进行
（2）测区及测点布置：根据需要布置测区，每测区面积约20×20cm，共弹击16点，16个回弹值中，分别剔除三个最大值和最小值，取余下10个回弹值的平均值为测区代表值，
（3）代表值的修正：入射角度修正、混凝土浇筑面修正 （4）碳化深度测量及计算：碳化使混凝土表面强度提高。 a、选择测区：
b、钻洞，除粉末，滴入用1%酚酞酒精溶液，测量碳化深度 c、碳化深度值计算
（5）根据测强曲线计算混凝土强度换算值； （6）计算结构或构件混凝土强度推定值 回弹法：回弹仪率定
（1）宜在干燥、室温为5-35℃的条件下进行；
（2）率定时，钢砧应稳固地平放在刚度大的物体上；
（3）测定回弹值时，取连续向下弹击三次的稳定回弹平均值； （4）弹击杆应分四次旋转，每次旋转宜为90°； （5）弹击杆每旋转一次的率定平均值应为80±2。 混凝土强度检测：回弹法小结
1回弹法是根据混凝土表面硬度确定其强度值，只能反映混凝土表面质量； 2当检测条件与测强曲线的适用条件有较大差异时，可采用同条件试件或钻取混凝土芯样进行修正
混凝土强度检测：超声－回弹综合法
（1）测区布置：回弹值的测试与计算方法同回弹法，在每个回弹测区的两个相对测试面上，布置3个超声测点，发射和接收换能器的轴线应在同一轴线上； （2）测区声速计算：v=s/t
（3）测区混凝土强度换算：测区混凝土强度应优先采用专用或地区测强曲线推定。
（4）结构或构件混凝土强度评定 本方法不适用于下列情况：
遭受冻害、化学侵蚀、火灾、高温损伤，被测部位有局部缺陷（孔洞、裂缝、分层剥落），表层和内部质量不一致；
被测构件厚度小于100mm；结构表面温度低于－4℃或高于60℃；
构件钢筋的密集部位，特别是不能用于钢筋沿超声波传播方向布置的部位。 混凝土强度检测：钻芯法
钻芯法是一种局部破损检测结构构件混凝土强度的有效方法。此方法首先在混凝土结构构件上钻取芯样，然后对芯样进行加工，再放在压力机上试压，根据试压结果，直接得出混凝土芯样的强度，因而具有很高的测试精度。
钻芯法的局限性，主要是费用高、试验不方便、局部破损等。因此在使用钻芯法时，应当考虑与非破损检测法一起综合应用，在非破损检测结果的基础上，用钻芯法校核非破损法检测强度 混凝土强度检测：拔出法
拔出法是使用拔出仪拉拔埋在混凝土表层内的锚具，将混凝土拔出一锥形体，根据混凝土抗压强度与抗拔力之间存在的线性相关关系，可推求出混凝土抗压强度。这种关系与混凝土原材料（主要是粗骨料）的品质有关，与混凝土配合比、养护条件有关，测试深度比回弹法深，因而具有较高的测试精度。
拔出法分为预埋法和后装法二种，前者是预先将锚具埋入混凝土构件，后者是在硬化后的混凝土构件长钻孔，装入锚具。 混凝土强度检测：总结
以上混凝土结构强度检测的四种方法中，从原理上看，回弹法测的是混凝土的表面硬度，超声法测的是混凝土密实度，二者均系间接推断混凝土强度、影响因素较多，对旧结构混凝土强度推定误差较大，但系非破损检测，适合进行全面检测。钻芯法及拉拔法，系直接测定法，能真实反映结构混凝土的实际强度，但对结构有局部损坏，测点数量不能太多，一般可用作非破损法检测的校准。 混凝土缺陷检测：超声法
利用超声波在混凝土内部传播过程中的声学参量（声速、波幅、波形、频率等）与混凝土缺陷的密切相关关系来判断混凝土内部的缺陷。通常采用低频绕射法。 混凝土缺陷检测：超声法判别缺陷依据
（1）当混凝土存在缺陷时，形成了不连续的介质，在缺陷的孔、缝或疏松的空间充满较低阻抗的气体或水，声波透过率极低，超声波遇到缺陷将产生绕射现象，因而声时将会延长。根据声时或声速的变化，可判断缺陷的存在和估算缺陷的大小。 （2）混凝土存在缺陷时，使超声波在传播过程中发生反射、折射，高频成份比低频成份衰减快，分析接受信号的频谱变化，可作为判断混凝土缺陷的参量。 （3）由于超声波在缺陷的界面上的复杂反射、折射、使声波传播的相位发生差异，叠加的结果导致接受信号的波形发生不同程度的畸变，根据波畸变，可判别缺陷的存在。
砌体结构材料检测
检测方法：原位轴压法、扁顶法、原位单剪法、原位单砖双剪法、推出法、筒压法、砂浆片剪切法、回弹法、点荷法、射钉法
结构及构件变形及其它方面的检测
A 结构构件变形的测量 B 建筑物的倾斜观测
C 建筑物的沉降观测 D 混凝土构件钢筋配置情况的检测 E 砌体结构裂缝的检测 F 钢结构连接的检测 结构构件变形的测量：混凝土梁板 混凝土结构梁板挠度 1、现场静载试验法
加载方式：堆载、水压、千斤顶 量测仪表：百分表、电测式位移计 测点布置：最大挠度和支座处 2、水准仪量测 3、弦线量测
结构构件变形的测量：钢结构整体变形 钢结构的变形检测 1、梁和桁架的整体变形
梁和桁架的整体变形表现为垂直变形（即挠度）和侧向变形两个方面。检查时，可先目测是否有异常变形现象，对目测有异常变形的梁、架再进一步用弦线或细铁线在桁架弦杆或梁的翼缘两端拉紧，在有关点量出弦线与弦杆（或梁）中线的垂直矢距（桁架平面内或梁的受弯平面内）或水平矢距（桁架平面外或梁的受弯平面外）。
2、柱的整体变形
柱子的整体变形表现为柱身的倾斜或挠曲。检查时应分别对横向（受力主平面内）和纵向（垂直于受力主平面）两个方向进行测定，亦先通过目测检查，再对有异常现象的部位，用经纬仪或自柱顶吊挂线锤的方法，量出柱身有关各点偏离垂线的距离，据以绘制柱身轴线变位图。
结构构件变形的测量：杆件弯曲和钢板翘曲
杆件弯曲的检查方法与检查整体变形相同，可用弦线或细铁线在杆件的两端选点张拉，加以比较量测。
连接板、腹板、翼缘板等钢板的翘曲，可用直尺靠近，比较量测。 建筑物的沉降观测 1、水准点布置 2、观测点布置 3、沉降数据整理
混凝土结构钢筋配置情况的检测：方法 1破损检测方法 2非破损检测方法
a电磁感应法：检测钢筋的位置，保护b电磁波（微波）法:雷达法、超声法 混凝土结构钢筋配置情况的检测：应用
1雷达法测试速度较快，电磁感应法测试速度相对较慢。
2采用雷达法和电磁法测试钢筋位置，其精度差别不大，两种方法都适用。
3保护层厚度的测定，用超声法其检测精度相对要高些，采用电磁法和雷达法测定时，在钢筋直径小和保护层较厚时误差相对大些。
4对于混凝土中的钢筋探测，先用电磁法和雷达法测定钢筋位置，然后再用超声法测定保护层厚度，这样测试比较合适。 砌体结构裂缝的检测
1、检测工具：长度采用直尺、钢卷尺等；宽度采用裂缝对比卡、刻度放大镜、读数显微镜等
2、裂缝的位置、数量、走向、形态可目测，照相、摄影或手工记录 3、应定期观测
钢结构连接的检测：焊缝 1、焊缝外观检查
外观检查：检查尺寸和外观质量。焊缝质量在外观上要求具有细鳞形表面，无折皱间断和未焊满的陷槽，并与基本金属平缓连接。外形尺寸用焊缝检验尺进行测量。 2、磁粉检测表面质量 3、渗透检测表面质量
4、超声波检查检查焊缝内部缺陷
超声波检查：目前使用较广泛，其优点是不破坏焊缝、灵活和经济，对厚度较大的焊缝和构件最有效。检查处钢材表面光滑，焊缝内部缺陷的反映也较灵敏，但缺陷的性质不易识别；
5、射线检测检查焊缝内部缺陷
x射线和射线拍片检查：这种方法是目前检查焊缝最可靠的方法。x射线应用比射线广，x射线适用于厚度不大于30mm的焊缝，大于30mm的焊缝可用射线检查。检查焊缝的质量标准，可参阅相关规范。 钢结构连接的检测：螺栓
检测：对螺栓检查一般用目测结合扳手进行。正常工作的螺栓、螺帽不应有丝毫松动，螺栓头及螺帽应完全压紧垫板。对于一些承受较大振动荷载特别重要的螺栓，尚应定期卸开用放大镜检查螺栓上是否有裂纹，必要时采用超声波、磁力探伤
等物理方法检查。
处理：对于断裂的螺栓，应查明原因，必要时校核其承载能力是否满足要求，并予以更换或其它处理。对于松动的螺栓结合检查工作予以拧紧。高强度螺栓应采用特制测力扳手，使螺栓达到规定的张拉力，高强度螺栓拧紧后，应抽查5~10%，看其扭矩是否达到规定的数值。检查方法是先松动螺母1/6转，然后再用扳手转到原来的位置，看其扭矩是否符合要求。如不足应扭紧到规定的扭矩值。永久性普通螺栓的螺帽的固定按设计规定，用有防松装置的螺母或弹簧垫圈。设计无规定时，可焊死螺母或打毛螺纹。 钢结构连接的检测：铆接
检测：铆钉连接的检查工具有：0.3kg的手锤、放大镜、塞尺、样板等。正常的铆钉在用手锤敲打时，不得有丝毫跳动。检查时可用一手贴近钉头，另一手用锤自钉头侧面敲击，再从另一侧敲击，如铆钉松动，则手会感到钉头跳动。
处理：在厂房结构检查过程中，一组铆钉在锤击下感到跳动数量大于10%时，应将所有跳动的铆钉换掉。 对松动、掉头、剪断或漏铆的铆钉均需及时更换补铆，修复时可采用高强度螺栓来代替铆钉，其直径按等强度换算决定。 钢结构连接的检测：裂缝检查
裂缝位置：大都出现在承受动力荷载的构件（如吊车梁）上；其它受冲击的结构；因为在使用不当、严重超载或地基发生较大不均匀沉降的情况下的结构构件的薄弱部位。 检查方法：
1、用包有橡皮的木棰轻轻敲击构件各部位，如声音不清脆、传音不均、有突然中断等情况，可肯定有裂纹或损伤；
2、用10倍放大镜观察，发现在油漆表面有成直线的黑褐色锈痕，油漆表面有细而直的开裂、锯齿形开裂、油漆小块条形鼓起、里面有锈末等现象时，应将油漆铲去仔细检查；
3、当发现有裂纹症状，但不能肯定时，可采用滴油方法检查。
结构可靠性鉴定评级
A 建筑结构可靠性鉴定评级法 B 建筑物完损鉴定评级法 建筑结构可靠性鉴定评级法：释义
1以建筑结构可靠性状态来判定建筑结构的可靠性等级，划分三层次四等级的评级方法
2以结构可靠度理论为基础，理论先进，较严密合理，比较简便、实用 3可靠性鉴定可分为安全性鉴定和正常使用性鉴定 建筑结构可靠性鉴定评级法：适用情况 下列情况需进行可靠性鉴定 1建筑物大修前的全面检查 2重要建筑物的定期检查
3建筑物改变用途或使用条件的鉴定
4建筑物超过设计基准期继续使用的鉴定 5为制订建筑群维修改造规划而进行的普查
下列情况需进行安全性鉴定： 1危房鉴定及各种应急鉴定 2房屋改造前的安全检查
3临时性房屋需要延长使用期的检查 4使用性鉴定中发现的安全问题 下列情况需进行正常使用性鉴定 1建筑物日常维护的检查 2建筑物使用功能的鉴定
3建筑物有特殊使用要求的专门鉴定 建筑结构可靠性鉴定评级法：鉴定程序
1目的、范围、内容 2初步调查 3详细调查 4可靠性鉴定评级 5鉴定报告
混凝土加固设计概述
A混凝土结构的破坏特征 B混凝土加固设计基本原则 C混凝土加固设计方法
混凝土结构的破坏特征：梁、板 梁板承载力不足的原因
1施工原因 2设计原因 3使用原因
4其它原因：地基不均匀沉降、采用不成熟的构件、构件形式带来的影响、构件耐久性不足
正截面破坏特征
少筋破坏、适筋破坏、超筋破坏 斜截面破坏特征
斜拉破坏、剪压破坏、斜压破坏 混凝土结构的破坏特征：柱 轴压柱、小偏压柱、大偏压柱 混凝土结构的破坏特征：屋架
1钢筋：位置，焊接质量，节点配筋的合理性 2施工质量 3施工工艺 4地基沉降 5预应力张拉工艺 6预应力锚具 混凝土加固设计基本原则 1、荷载取值要求
对加固混凝土结构上的作用应进行实地调查，其取值应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》规定取值。国家规范未作规定的永久荷载，应实测抽样（不少于5个）确定，按其效应对结构有利或不利分别考虑。 2、加固结构的承载力验算原则
（1）结构的计算简图应根据结构上的作用或实际受力状况确定。
（2）结构的计算截面积，应采用实际有效截面积，并考虑结构在加固时实际受力程度及加固部分的应变滞后特点，以及加固部分与原结构协同工作程度。 （3）验算时，应考虑实际荷载偏心、结构变形、温度作用等造成的附加力。 （4）加固后使结构重量加大时，尚应对被加固的相关结构及建筑物基础进行验
算。
3、混凝土结构加固的注意事项
（1）对于高温、腐蚀、冻融、振动、地基不均匀沉降等原因造成的结构损坏，应在加固设计中提出相应的处理对策后再进行加固。
（2）结构的加固应综合考虑其经济效果。尽量不损伤原结构，并保留其具有利用价值的结构构件，避免不必要的拆除或更换。
（3）加固施工过程中，若发现原结构或相关工程隐蔽部位构造有严重缺陷时，应立即停止施工，会同加固设计者提出有效措施进行处理后方能继续施工。
（4）对于可能出现倾斜、开裂或倒塌等不安全因素的房屋，在加固施工前，应采取临时措施以防止不安全事故发生。 混凝土结构加固设计方法
1加大截面加固法 采取增大混凝土结构或构筑物截面面积，以提高其 承载力和满足正常使用 2增补受拉筋加固法 3置换混凝土加固法
4预应力加固法 用预应力筋对建筑物的梁或板进行加固的方法 5粘贴钢加固法 用胶粘剂将钢板贴在构件外部的一种加固方法 6外包钢加固法 在梁柱的四周包以型钢的一种加固方法
7碳纤维加固法 用胶粘剂将碳纤维贴在构件外部的一种加固方法 混凝土结构梁板加固设计
加大截面加固法 增补受拉筋加固法 预应力加固法 粘贴钢加固法 碳纤维加固法 加大截面加固法
适用情况：梁板承载力相差较大且刚度也不满足要求时。 加固方式：三面加厚、两面加厚、单面加厚等
加固效果：拉区补浇混凝土，能对补加钢筋起到粘结和保护作用；压区补浇混凝土，增加构件的有效高度，提高构件的抗弯、抗剪承载力，增强构件的刚度。 加固计算方法 1、受力特征分析
2、使用阶段钢筋应力的计算与控制 3、承载力计算 叠合构件受力特征
混凝土应变滞后，钢筋应力超前
承载力计算:按现行国家标准《混凝土结构设计规范》的基本规定，考虑新旧协同工作进行。
混凝土加固结构计算的基本假定：a、截面变形保持平面； b、不考虑混凝土的抗拉强度 ；c、混凝土轴心受压的应力c与应变εc关系为抛物线 ；d、混凝土轴心非均匀受压时的压力σc与应变εc关系为抛物线和水平之间组合曲线， e、钢筋应力σs与应变εs关系为直线和水平线之组合折线； f、加固结构承载能力极限状态，是以截面变形达下列情况之一时：当原混凝土或新加混凝土压应变达混凝土极限变形值εc0或εcu时；当原钢筋或新加钢筋拉应变达钢筋的极限变形值εsu时；当
混凝土达εcu及钢筋达εsu时。 g、受压区混凝土的应力图形可简化为等效的矩形应力图；f、相对界限受压区高度ξb 构造规定 施工要求
增补受拉筋加固法：截面设计 补充书上 增补受拉筋加固法：概述
适用范围：适用于当梁的截面尺寸能满足刚度要求且其抗剪承载力也满足要求，而仅是弯曲抗拉强度不能满足要求，且抗拉钢筋的增补数量不是很大时。 加固方法：全焊接法、半焊接法、粘结法 增补受拉筋加固法：受力特征
焊接点处产生局部弯曲变形：增大增补筋应力滞后，降低原筋的利用率 增补受拉筋加固法：受力特征
试验证明，增补筋相对于梁内原筋存在着应力滞后现象，它会使增补筋的屈服迟于梁内原筋，并且当增补筋屈服时梁内出现较大的变形和裂缝。引起增补筋应力滞后的原因较多，其中主要的是在增补筋受力之前，恒载和未卸除的荷载已在原筋中产生了一定的应力。此外，焊接点处的局部弯曲变形、增补筋的初始平直度、后补混凝土与原梁表面之间的剪切滑移变形，以及扁钢套箍与梁面间的缝隙、锚固处的变形等对增补筋的应力滞后现象都有一定的影响。 增补受拉筋加固法：截面设计 预应力加固法：概述
特点 ：施工简便，而且在基本不增加梁、板截面高度和不影响结构使用空间的条件下，可提高梁、板的抗弯、抗剪承载力和改善其在使用阶段的性能。
优点 ：由于预应力所产生的负弯矩抵消了一部分荷载弯矩，致使梁板的弯矩减小，裂缝宽度缩小甚至完全闭合。
基本工艺：在需加固的受拉区段外面补加预应力筋；张拉预应力筋，并将其锚固在梁（板）的端部
预应力加固法：预应力筋张拉
1千斤顶张拉法 2横向收紧法 3竖向张拉法：人工竖向、千斤顶竖向 4电热张拉法 预应力加固法：预应力筋锚固
a、U型钢板锚固 b、高强螺栓摩擦-粘结锚固
c、焊接粘结锚固 d、扁担式锚固 e、套箍锚固 预应力加固法：内力分析 补充书上 预应力加固法：加固梁承载力计算
1、正截面承载力计算 ：加固梁截面承载力计算采用等效外荷载法 。纵向预应力的存在，使原来的受弯构件变为偏心受压构件(多为大偏心受压构件)。可按现行《混凝土结构设计规范》中的大偏心受压公式验算加固梁的承载力。
等效外荷载：指预应力对原梁的作用可用相应的外荷载代替，它们两者对原梁产生的内力（弯矩、剪力及轴力）是等效的。
2、斜截面承载力计算：预应力筋外露的加固梁受力特征如同偏心受压构件，因此加固梁的抗剪承载力较原梁有所提高
直线预应力筋 元宝式预应力筋
预应力加固法：反拱与挠度计算 补充书上
由于预应力使加固梁产反拱，所以预应力加固可以减小梁的挠度。 预应力加固法：张拉量的计算 影响因素：
（1）裂缝闭合引起缩短变形
（2）张拉方法：千斤顶张拉 、横向收紧张拉、竖向张拉、电热法张拉 预应力加固法：张拉控制应力
张拉控制应力取值依据：宜高不宜太高
（1）加固梁的受拉钢筋应力都较高，所以在加固结束后预应力筋与梁中原受拉钢筋的应力差要较一般预应力混凝土梁中两种钢筋的应力差小得多。
（2）需加固的梁挠度较大、裂缝较宽，因此对加固筋施加的预应力值越高，就可以更多地改善被加固梁的受力状态。 取值：建议张拉控制力按表3.4取用 预应力加固法：预应力损失 (1) 锚固损失
(2) 折点摩擦损失:当采用下撑式预应力筋时，在下撑点会产生摩擦阻力使下撑点另一端加固筋的内力小于张拉端的内力，即经折点后，预应力将因折点处的摩擦而降低。
(3) 钢筋松弛损失
(4) 混凝土徐变损失：由于加固构件中预应力筋只是受拉钢筋中的一部分，其作用不致抵消与预应力同时作用的外载产生的拉应力。因此可以忽略不计。 预应力加固法：设计步骤
a、分别绘制在剩余荷载和全部荷载作用下的内力图。
b、根据总弯矩M，先按受弯构件核算受压区高度x值，再由x值求出梁跨中截面处须加固筋承担的弯矩ΔM，并用ΔM估计加固筋的截面面积Ap c、确定张拉控制应力，并计算预应力损失值。 d、以张拉控制应力为依据，计算预应力内力。
e、将预应力作为外力作用在原梁上，按偏心受压构件验算原梁的正截面承载力。若验算结果不能满足要求，可加大预应力筋的面积重新计算。 f、验算梁的斜截面承载力。
g、进行预应力效应计算和张拉量计算。 粘贴钢板加固法：概述
粘贴钢板加固法：用胶粘剂将钢板贴在构件外部的一种加固方法。
胶粘剂：通常是以环氧树脂为基料，再加入适量的固化剂、增韧剂、增塑剂配制而成的所谓“结构胶”。 粘贴钢板加固法：优势
1、胶粘剂硬化的时间快，施工周期短，施工时不必停产或少停产。 2、工艺简单，可以不动明火，对防火要求高的车间特别适用。
3、粘结剂的强度高于混凝土本体强度，可以使加固与原构件形成一个整体，受力较均匀，不会在混凝土中产生应力集中现象
4、粘贴钢板所占的空间小，几乎不增加被加固构件的断面尺寸和重量，不影响房屋的使用净空，不改变构件的外形。
5、经粘贴钢板加固梁的开裂荷载可得到较大幅度的提高，对提高梁的抗裂性远比原梁内的钢筋有效。
6、粘贴钢板加固的梁的抗弯刚度得到提高，挠度减小。 7、加固梁的截面承载力得到提高。 粘贴钢板加固法：破坏特征
破坏特征：试验表明，粘贴钢板加固梁破坏时，粘贴在梁底的钢板可以达到屈服强度。在适筋范围内，随着荷载的增加，加固梁在钢板和梁中原筋屈服后因混凝土被压碎而破坏。
注意：若钢板端部与混凝土撕脱，则此类加固梁破坏时，粘贴于梁底的钢板未达到屈服强度，没有明显的预兆，端头钢板突然被撕脱，致使梁中原筋应力突增，很快进入强化阶段而脆性破坏。 粘贴钢板加固法：钢板撕脱原因
①粘结钢板与埋在混凝土中的钢筋相比，受力较为不利。钢板的拉力仅靠单面的粘结应力来平衡。
②钢板的合力与粘结应力不在一条线上，它们形成一个力偶，有使钢板产生与梁的弯曲方向相反的变形，起着剥离钢板的作用。 ③粘结层处于不利的剪拉复合应力状态下工作。 ④钢板端头缺少与混凝土的锚固措施。 ⑤胶粘剂质量和施工工艺影响粘结效果。 粘贴钢板加固法：粘贴钢板应力滞后
粘贴钢板在以后的受力过程中存在着应力滞后现象，因为一般是在不卸载的情况下进行加固的，原梁中的钢筋中已有一定的应力存在，而所粘贴的钢板仅在后加荷载作用下产生应力。因此，当原筋屈服时钢板往往尚未屈服，而当钢板屈服时加固梁的挠度及裂缝会发展得很快。
粘贴钢板加固法：受弯构件正截面加固计算 一、计算假定：
①构件达到受弯承载能力极限状态时，外贴钢板的拉应变应 按截面应变保持平面的假设确定；
②钢板应力 取等于拉应变 与弹性模量 的乘积
③当考虑二次受力影响时，应按构件加固前的初始受力情况，确定粘贴钢板的滞后应变
④在达到受弯承载能力极限状态前，外贴钢板与混凝土之间不致出现粘结剥离破坏 二、加固后相对界限 受压区高度确定：
锚固粘结长度计算：锚固粘结长度，是指原梁在不需要加固的截面以外粘贴钢板延伸长度。lspfsptsp/fbd170tsp
若钢板粘结长度无法满足上式要求，可在钢板的端部锚固区粘结U形箍板，也可在钢板端锚固区增设膨胀螺栓的办法加强锚固。 碳纤维加固法：适用范围
1、本方法适用于钢筋混凝土受弯、轴心受压、大偏心受压及受拉构件的加固。本方法不适用于素混凝土构件，包括纵向受力钢筋配筋率低于现行国家标准《混凝土结构设计规范》 GB 50010规定的最小配筋率的构件加固。
2、被加固的混凝土结构构件，其现场实测混凝土强度等级不得低于C15，且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于1.5MPa。
3、外贴纤维复合材加固钢筋混凝土结构构件时，应将纤维受力方式设计成仅承受拉应力作用。
碳纤维加固法：计算假定
碳纤维加固法：相对界限受压区高度的限定
限定纤维的“最大加固量”
2 底涂、找平作业：保持施工面干燥以及施工环境符合要 求，均匀涂抹底层树脂，当底层树脂干燥在准备粘贴碳纤 维部位不平整的地方填补找平树脂。 3 涂下层浸渍树脂：当找平树脂干燥，在粘贴碳纤维部位 均匀涂抹浸渍树脂。 4 粘贴碳纤维：按照加固图纸粘贴碳纤维片材，以滚筒挤 压碳纤维片，使其与下层浸渍树脂充分结合并挤出气泡。 若有间隙或气泡应顺丝方向切开碳纤维片，注入浸渍树脂 并压平。 5 涂上层浸渍树脂：在碳纤维片粘贴完毕后，立即均匀涂 抹浸渍树脂。 6 多层粘贴时重复3-5的步骤。 7 表面处理：包括防火处理、饰面处理等 混凝土结构柱、屋架加固设计 A加大截面法加固混凝土柱 B外包钢加固混凝土柱 C置换法加固混凝土柱 D预应力加固混凝土柱 E混凝土屋架加固
加大截面法加固混凝土柱：概述
作用：提高承载力，降低柱长细比，提高柱子的刚度。 加固方式：四周外包、两面加厚、单面加厚等
受力特征：加固时原柱存在一定的压缩变形，且其已完成收缩和徐变，导致新加部分的应力、应变滞后于原柱的应力、应变。 外包钢加固混凝土柱：概述
优点：构件截面尺寸增加不多，但构件的承载力却可以较大幅度提高。
适用范围：外粘型钢(角钢或槽钢)加固法适用于需要大幅度提高截面承载能力和抗震能力的钢筋混凝土梁、柱结构的加固。 湿式外包钢法与干式外包钢法：
8.1.2 采用外粘型钢加固混凝土结构构件时，应采用改性环氧树脂胶粘剂进行灌注。
外包钢加固混凝土柱：湿式外包钢设计
计算：可按整截面计算，但对外包型钢的强度设计值应予以折减，忽略后浇层混凝土的作用。 补充书上 （1）截面刚度 （2）承载力计算
1 表面处理：去除多余附属物以及油渍，处理凹凸表面，将直角部分打磨成圆弧（R>20mm）
置换法加固混凝土柱
适用范围：受火灾或因施工错误等原因引起混凝土柱的强度下降，承载力不足需加固，不宜增大柱子尺寸，或只需要进行局部加固时采用。
6.1.1 本方法适用于承重构件受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的局部加固。 预应力加固混凝土柱
对受压承载力不足的轴心受压柱、小偏心受压柱以及弯矩变号的大偏心受压柱，可采用双侧预应力撑杆进行加固；若弯矩不变号，也可采用单侧预应力撑杆进行加固；
混凝土屋架加固
1、直线式加固 2、下沉式加固 3、元宝式加固 4、组合式加固 钢结构结构加固设计 A钢结构加固基本原则 B钢结构加固方法
1、改变结构计算简图的加固 2、加大构件截面加固
3、连接的加固与加固件的连接 4、裂纹的修复与加固 C钢屋架加固
钢结构加固基本原则：荷载
1、当原结构是按《工业与民用建筑结构荷载规范》（TJ9-74）取值时，在鉴定阶段对结构的验算仍按该规范取值，但经确定需要加固时，则加固验算应按现行《建筑结构荷载规范》取值；
2、当原结构加固后建筑功能改变时，应根据实际情况并按现行的《建筑结构荷载规范》取值；
3、对不符合《建筑结构荷载规范》规定或未作规定的永久荷载，可根据实际情况进行抽样实测确定，抽样数应根据实际情况确定，但不得少于五年，且应以其平均值乘以1.2的系数作为该永久荷载的标准值。所谓未作规定的荷载，是指积灰、安装荷载、异型设备、管道、支架重量及吊车使用荷载等。 钢结构结构加固原则：计算原则
1、结构计算简图，应根据结构上的实际荷载、构件的支承情况、边界条件、受力状况和传力途径等确定，并适当考虑结构实际工作中的有利因素，如结构的空间作用、新结构与原结构的共同工作等；
2、结构的计算截面，应考虑结构的损伤、缺陷、裂纹和锈蚀等不利影响，按结构的实际有效截面进行计算，并考虑结构在加固时的实际受力状况，即原结构的应力超前和加固部分的应变滞后（即新材料的应变值小于原构件的应变值）特点，以及加固部分与原结构共同工作的程度，对其总的承载能力予以适当折减；
3、在对结构的承载能力进行验算时，应充分考虑结构构件实际工作中的荷载偏心、结构变形和局部损伤、施工偏差以及温度作用以及温度作用等不利因素使结构产生的附加内力；
4、如加固后使结构重量增加或改变原结构传力途径时，除应验算上部结构的承载能力以外，尚应对建筑物的基础进行验算。
5、钢结构加固时，应考虑结构材料因温度、安装等作用可能产生过大的残余应力和塑性变形而导致结构承载力丧失或耐久性降低，因此，焊接钢结构加固时，原有构件或连接的实际名义应力值应小于0.55fy，且不得考虑加固构件的塑性变形；非焊接钢结构加固时，其实际名义应力值应小于0.7fy 。所谓结构的名义应力，指的是按规范规定或由材料力学一般方法算得的结构应力。如果现有结构的名义应力值大于上述规定，则应将结构完全卸载后才能对其进行加固。 钢结构结构加固原则：设计施工协调
钢结构加固设计应与实际施工方法紧密结合，并采取有效措施，保证新增截面、构件和部件与原结构的可靠连接，以形成整体共同工作，同时应避免对未加固的部分或构件造成不利影响。 改变结构计算图形的加固
改变结构计算图形的加固方法是指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件，增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法。通过上述加固方法来改变结构的计算图形，调整原结构内力，使结构按设计要求进行内力重分配，从而达到加固的目的，这通常是较为有效和经济的加固方法。
一、增加结构或构件的刚度：
钢结构因强度不足导致破坏的几率非常小，其截面一般受刚度或稳定条件控制，同时，结构的水平荷载亦按刚度分配至各柱由各柱承担，因此，加设支撑以增加厂房空间刚度或纵向刚度；增设辅助杆件以减少构件的长细比；重点加强排架结构中某一柱列的刚度以减轻其它柱列的负荷；以及在塔架结构中设置拉杆或拉索以加强结构的刚度和调整结构的自震频率以提高抗震能力等均可加固钢结构。 二、受弯构件的加固：
受弯构件的加固可通过改变构件的弯矩图形来实现，因此，改变荷载的分布及支座的形式及位置，可有效的改变受弯构件的内力，从而达到让承载能力有较多富余的部分承受较大内力以保证结构的可靠性的目的。由于调整内力可能影响结构的承载能力、刚度和使用功能，因此，采用这种方法加固钢结构时，应在加固设计中规定调整内力（应力）值或位移（应变）值的允许幅度和偏差，以及其检测位置和检测方法。
改变结构计算图形的加固：注意事项
改变结构计算图形的加固过程（包括施工过程）可能对相关结构（包括基础）、构件、节点和支座的使用状态和承载能力产生影响，因此，加固设计时，除应对被直接加固结构的承载能力和正常使用极限状态进行计算外，尚应注意加固对相关结构构件承载能力和使用功能的影响，考虑结构、构件、节点以及支座中的内力重分布，对结构（包括基础）进行必要的补充验算，并采取切实可行的合理构造措施，保证其安全。
改变计算图形所达到的目的，在很大程度上需要通过合适的施工程序和巧妙的施工方法来实现，而且施工方法正确与否也影响结构的受力状态。为了准确地实现加固设计的意图及保证安全可靠，在采用改造结构计算图形的加固方法时，设计与施工应紧密配合，未经设计允许，不得擅自修改设计规定的施工方法和程序。 加大截面加固法：计算简图
加大构件截面加固钢构件可能是在负荷、部分卸荷或全部卸荷状态下进行，加固前后结构的几何特性和受力状况会有很大的不同，因而在确定加固构件受力分析计算简图时，应反映结构的实际条件，根据结构加固期间及前后分阶段考虑结构的截面几何特性，损伤及加固引起的不利变形，作用在结构上的荷载及其不利组合确定计算图形。对于超静定结构尚应考虑因截面加大，构件刚度改变使体系内力重分布的可能，必要时分阶段进行受力分析和计算，以确保安全可靠。 连接的加固和加固件的连接 一、加固连接方法的选择
加固连接方法的选择应综合考虑结构加固的原因、目的受力状态、构造及工作条件和原有结构采用的连接方法，一般可与原有结构的连接方法一致。
钢结构常用的连接方法中，其连接的刚度，即破坏时抵抗变形能力的大小，依次为焊接、摩檫型高强度螺栓、铆接和普通螺栓连接。一般应用刚度较大的连接加固比其刚度小的连接，在同一受力部位连接的加固中，不宜采用刚度相差较大的如焊缝与铆钉或普通螺栓共同受力的混合连接方法，但考虑其中刚度较大的连接（如焊缝）承受全部作用力时除外。如有根据可采用焊缝和摩擦形高强螺栓共同受力的混合连接。
二、焊缝连接的加固
1 焊缝连接的加固，可依次采用增加焊缝长度、有效厚度或两者同时增加的办法实现。不论哪种方法，都应经过对施焊前后和过程中焊缝连接强度的计算。
2 负荷下用焊缝加固结构时，应尽量避免采用长度垂直受力方向的横向焊缝，如果在负荷下加固垂直于受力方向的横向焊缝时，必须采取适当施焊工艺及安全技术措施，以免施焊中因焊件过热引起的构件和其连接的承载能力急剧降低而导致事故的发生。
3 当仅用增加焊缝长度，有效厚度或两者共同的办法不能满足连接加固的要求时，可采用附加连接板的办法，附加连接板可以用角焊缝与基本构件相连、也可用附加节点板与原节点板对接，不论采用何种方法，都需进行连接的受力分析并保证连接（包括焊缝及附加板件、节点板等）能够承受各种可能的作用力 三、螺栓和铆钉连接的加固
螺栓或铆钉因松动、损坏失效或连接强度不足需要更换或新增加固其连接时，应首先考虑采用适宜直径的高强螺栓连接。当负荷下进行结构加固，需要拆除结构原有受力螺栓、铆钉或增加、扩大钉孔时，除应设计计算结构原有和加固连接件的承载能力外，还必须校核板件的净截面面积的强度。
当用摩擦型高强螺栓部分地更换结构连接的铆钉,从而组成高强度螺栓和铆钉的混合连接时，因同直径的摩檫型高强度螺栓的承载力一般仅为铆钉连接抗剪承载力的85%，为保证连接受力的匀称,故宜对称地更换松动、损伤的铆钉，即将缺损铆钉和与其对称布置的非缺损铆钉一并更换。考虑原有铆钉连接的受力状况,对于构造性铆钉，可不受此限。
由于焊接连接的刚度远大于铆钉或螺栓连接，因此，用焊缝连接加固螺栓或铆钉连接时，应按焊缝承受全部作用力设计计算其连接，不考虑焊缝与原有连接件的共同工作，且不宜拆除原有铆钉或螺栓，已损坏失效者除外。 四、加固件的连接
为加固结构而增设的板件（加固件）应经计算确定，除须有足够的设计承载能力和刚度外，还必须与被加固结构有可靠的连接以保证二者良好的共同工作。
加固件与被加固结构间的连接，应根据设计受力要求经计算并考虑构造和施工条件确定。
加固件的焊缝、螺栓、铆钉等连接的计算可按《钢结构设计规范》
（GB50017-2003）相关的规定进行，但由于加固件与结构间连接的施工常在现场进行，并且受力较不均匀，因此计算时，对角焊缝强度设计值应乘以0.85，其他强度设计值或承载力设计值应乘以0.95的折减系数。 裂纹的修复和加固 一、裂纹修复要求
当结构因荷载反复作用及材料选择、构造、制造、施工安装不当等产生具有扩展性或脆断倾向性裂纹损伤时，应设法修复。在修复前必须分析产生裂纹的原因及其影响的严重性，有针对性地采取改善结构实际工作或进行加固的措施，对不宜采用修复加固的构件，应予拆除更换。在对裂纹构件修复加固设计时，应按《钢结构设计规范》相关规定进行疲劳验算，必要时应专门研究，进行抗脆断计算。
为提高结构的抗脆性断裂和疲劳破坏的性能，在结构加固的构造设计和制造工艺方面应遵循下列原则：降低应力集中程度，避免和减少各类加工缺陷，选择不产生较大残余拉应力的制作工艺和构造形式，以及采用厚度尽可能小的轧制板件等。 在结构构件上发现裂纹时，作为临时应急措施之一，可于板件裂纹端外（0.5～1.0）t（t为板件厚）处钻孔，以防止其进一步急剧扩展，并及时根据裂纹性质扩展倾向再采取恰当措施修复加固。
体系 加 固 法 改 变 支 座 连 接加固法 预应力加固法 撑杆式构架加固法 整体加固法 使屋架与天窗架构成整体加固法 屋架加固 钢再分式加固法 杆件加固法 增大杆件截面加固法
焊接加固法 节点加固法 铆接加固法 卸 载 法 增设支撑或支点加固法
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