建筑结构加固设计的8个基本原则

混凝土结构的修复加固设计是对混凝土结构实施修复与加固达到预期的最重要环节,修复加固设计应坚持的基本原则如下：

混凝土结构是否需要修复加固,应经结构可靠性鉴定,专家依据有关规范规程标准提出鉴定,鉴定意见书可做为混凝土结构加固设计的依据之一.由于混凝土结构修复加固设计所面临的不确定因素远比新建工程多而复杂，况且还要考虑业主的种种要求，因此，承担修复加固设计的人员除具有较强的结构理论、明晰的结构概念外，还应具备较为丰富的工程经验才能够全面系统地分析问题，提出较为合理的修复结构加固设计方案，实现修复加固的目的。并不是一般的结构工程师都能做好加固设计，新建筑设计做的好的工程师，经过一定研究和工程实践后才有可能做好加固设计。

当某些构件不满足要求时必须进行加固,但结构体系的加固往往会被忽视,加固设计人员应从整个结构体系安全的角度考虑.当个别构件加固不影响整体结构体系的受力性能时,可进行局部加固；结构整体不满足要求时，应对结构进行整体加固；临时加固的要求可以适当降低一些。混凝土结构的修复加固应在尽量少停产、不影响或少影响工作和生活的条件下进行。

通常应先治理后加固。由高温、高湿、冻融、冷脆、腐蚀、振动、温度应力、收缩应力、地基不均匀沉降等原因造成的结构损坏，在加固时，应采取有效的治理对策，从源头上消除或限制其有害作用，正确确定加固处理时机，使之不致对加固后的结构重新造成损坏。

混凝土结构的修复加固一般应先卸载或部分卸载，卸载后按一定顺序实施加固。一般而言，应先加固后拆除；先加固后开洞；先基础后柱、梁和板；先重要构件，后次要构件，最后做好保护与防护。

地震区的结构或构件加固，除应满足承载力要求外,还应复核其抗震性能结构加固后不应存在因局部加强或刚度突变而形成新的薄弱部位，同时还应考虑结构刚度增大或变化而导致地震作用效应的增大或变化的影响。

在进行抗震加固设计时还注意以下一些问题：结构的刚度和强度的分布要均匀，避免出现新的薄弱层；竖向构件要连续，保证传力途径明晰与简单直接；增强构件或加固原有构件，均要考虑减少整个结构扭转效应的可能性；加强薄弱部位的抗震构造；要使结构的受力状态更加合理，防止构件发生脆性破坏，消除不利于抗震的强梁弱柱、强构件弱节点等不良受力状态；考虑建设场地的影响；加固后的结构要选择地震反应小的结构体系；对原有的不合理结构体系、传力途径等应尽量进行改良。

在混凝土结构改造或修复加固设计时，要注意选用新材料、新工艺、应用成熟的新技术。应注意，必须采用经过正式鉴定的技术和产品，对于其它一些新产品和新技术应经过慎重研究和试验确定可靠后方可采用。

为适应被加固结构应力应变滞后现象，较为充分地发挥后加部分的潜力，加固结构所用钢材，一般应选用比例极限变形较小的低强度（I、II级）钢材。为提高二次组合结构结合面的粘结性能，保证新旧两部分能整体工作共同受力，加固结构所用水泥及混凝土要求收缩性小、最好微膨胀、与原构件的粘结性好、早期强度高，对加固结构所用化学灌浆材料及胶粘剂，要求粘结强度高、可灌性好收缩性小、耐老化、无毒或低毒。

从受力情况分析，加固结构的新加部分，因应力、应变滞后而不能充分发挥其效能，尤其是当结构工作的应变应值较高时，受压构件和受剪构件，往往会出现原结构与后加部分先后破坏的各个击破现象，致使结构加固效果很不理想或根本不起作用，相反，加固时若进行卸荷，情况则不同，由于应力、应变滞后现象得以降低乃至消失。破坏时新旧两部分就可同时进入各自的极限状态，结构总的承载力可显著提高。

卸荷加固承载力的计算，原则上仍按二次受力进行，但当卸荷达到一定程度，可近似简化为按一次受力组合结构计算，特别是以钢筋为主要承力的受拉、受弯及大偏心受压构件。

卸荷可以是直接卸荷，也可以是间接卸荷。直接卸荷是全部或部分直接搬走作用于原结构上的可卸荷载；间接卸荷是用反向力施加于原结构，以抵消或降低原有作用效应。直接卸荷直观、准确，但可卸荷载量有限，一般只限于活荷载；间接卸荷量值无限，甚至可以使作用效应出现负值，间接卸荷有楔升卸荷和顶升卸荷，前者以变形控制，后者以应力控制。预应力加固法与卸荷合二为一，是将结构所受荷载，通过预应力手段部分地转移到新加结构上的一种方法。

加固设计计算时，可考虑楼面活荷载的折减，钢筋混凝土现浇板的梁，核算其受弯承载力时，跨中应考虑现浇板有效受压翼缘宽度，跨中和梁端受压区钢筋的双筋梁作用框架梁核算端部承载力和裂缝时的弯矩值应取柱边值而不应取柱中值，各构件混凝土强度应按检测的实测值换算为设计值取用，采用计算机软件做整体内力分析后，必须对构件做局部验算。

进行加固设计时，力求与承担施工的单位进行配合，根据该施工单位的经验和水平确定更合理的设计实施方案。如果在设计时不能确定施工单位，开工之前应就设计中的构造做法和施工要求与施工单位作交底和讨论，必要时进行方案调整和修改设计，以确保工程质量和降低造价。