高层建筑结构加固方法研究 王凯路

发表时间:2020/8/5   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:王凯路
[导读] 摘要:随着现代城市中心区域的高层建筑的广泛应用,高层剪力墙结构得到了大范围的推广。
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        摘要:随着现代城市中心区域的高层建筑的广泛应用,高层剪力墙结构得到了大范围的推广。由于剪力墙结构在竖向地震作用、水平地震作用和偶然偏心地震作用下,具有抗侧刚度大,承载力高,变形特性好,抗震耗能水平高等特点,有效提升了高层住宅的抗震性能。但基于传统剪力墙结构自身剪力墙构件多、结构布置不够灵活、施工周期长等缺陷,使得设计优化成为必然趋势。本文主要针对高层建筑结构加固方法进行简要分析。
        关键词:高层建筑;结构;加固方法
        1高层建筑结构设计的特点
        一是结构受力状况。超高层建筑结构整体的柔性和承载力受建筑受力均衡性的影响,建筑受力均衡性对在强震环境下超高层建筑的稳定性有重要的影响,因此我们在对超高层结构设计过程中要切实关注受力状况,加强对结构构件和连接点之间的受力状况的监测,确保强震环境下临时能量对超高层建筑的冲击,确保受力平衡,保障主体结构的完整性。二是轴向变形问题。超高层建筑的竖向载荷大,能够使得柱中引起较大的轴向变形,进而影响连续梁弯矩,这一方面会造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小,另一方面还会造成跨中正弯矩和端支座负弯矩值的增大,同时也对预制构件的下料长度产生影响。因此,我们要加强轴向变形的计算,从而及时调整下料长度,调整结构剪力和侧移的影响。三是结构延展性。结构延展性是超高层建筑的一个重要设计指标,与低层楼房相比高层楼房结构更加柔软,这导致其在地震作用下的变形也更大,为了避免地震情况下的倒塌,使超高层建筑结构在塑性变形后仍然具有一定的变形能力,需要我们在构造上采取一定的措施来提高建筑的延性。
        2结构加固技术在高层建筑施工中的作用
        2.1提升高层建筑耐久性
        在高层建筑使用时,会受到人为和环境这两类影响,要在这其中保持稳定,不容易被损害,我们把这个概念称之为耐久性,它是检验高层建筑质量的重要标准之一。自然环境因素主要包含风雪、雷电等,人为因素主要是人为破坏等,对建筑结构做加固处理能帮助提高建筑质量,提高耐久性。
        2.2提升抗震性
        随着地球地质板块活动频繁,地震次数也越来越多。因此,在对高层建筑进行设计时也要考虑到地震的影响。如果建筑难以抵抗地震的损坏、没有达到我们需要的标准,就可能出现高层建筑裂缝、倒塌等问题,使居民的生命财产受到威胁。因此,要提高高层建筑的抗震能力,来满足居民的需求,保障人们的人身安全。
        2.3延长高层建筑使用年限
        判断高层建筑的质量,最直接的方法就是看其使用年限。现在的城市建筑,在建设施工完成开始使用之后就会受到许多因素的影响,导致使用年限缩短从而造成经济损失。因此,在施工过程中对相关建结构进行加固,可以降低天气、温度等因素的影响,最终有效增长使用时间。
        3高层建筑加固的基本原则
        首先,高层建筑加固应该遵守整体效应原则,往往一个建筑的结构都十分复杂,出现问题的地方只是其中的一个部分,而加固工作一般只针对不稳固的构件,但对这个构件的处理就有可能破坏整体建筑结构,所以在加固时工作人员一定要全面考虑,从建筑主体结构分析利弊,不能因小失大。其次,建筑加固不能敷衍、盲目,不可以根据施工人员的主观判断便开始加固工作,一定要在专业人员去现场勘测过后,准确的找到原因再确定加固方法,后进行加固工作。另外,加固时材料的选取也要作为重点原则之一,充分考虑原材料的取值范围,尽量与其保持一致,以免破坏建筑其他结构,在原材料没有取值范围时,要根据现实情况严格选材。
        4高层建筑加固的原因
        4.2人为因素
        基层施工人员素质低下,不能正确看待建筑工作安全与坚固问题是我国高层建筑需要加固的主要原因。即使国家一直在强调“安全第一”的主要思想,仍然会有很大一部分施工人员不以为然。况且我国的建筑工程大多数是以外包为主,必要时还会聘请临时工,这种工程的建设方式导致施工人员的技术参差不齐,他们的文化水平普遍不高,在工作中细节问题处理不好很容易出现工程质量问题。在现实生活中,做好建筑加固工作让人们的生命安全多了一份保障。
        4.2自然因素
        高层建筑是完全暴露在空气中的,由于恶劣天气等各方面不稳定因素的影响,建筑结构很容易被破坏,太阳的暴晒,酸雨的侵蚀和雷电的击中都很有可能使建筑墙皮脱落或者内部材料受损等。

即使不受恶劣天气的影响,木质材料使用在建筑中时间久了也会腐朽。所以我们要根据具体情况具体判断,选择最合适的加固方法。
        5常用高层建筑结构加固方法
        5.1基础结构的加固
        基础结构的加固主要是指对建筑的地基进行加固,加大其承载能力。我国存在建筑因为基础不牢固而造成建筑不均匀的下沉或者整体出现轻微倾斜的现象,影响建筑整体的美观性,严重时有安全隐患,所以基础结构的加固是结构加固中最主要环节。其中将原基础的面积进行扩大,达到加固的目的是最省时省力又最简单的方法,因此在周围环境允许的情况下,将施工场地加宽,通过加大受力面积将建筑的整体承受能力加大能很好的达到加固目标。
        5.2混凝土结构加固
        5.2.1加大截面加固法
        加大截面加固法这种工艺简单、方便,因此在现在的建筑工程中应用比较广泛。这种加固方法是通过增加截面积来加固建筑结构。主要操作是在结构的部件外层包裹混凝土作为保护层,以增加构件的横截面积或者配钢筋数量,最终达到加固的目的。
        5.2.2预应力加固法与裂缝缝补
        預应力加固法主要是指通过施加一定的预应力,降低整体建筑结构的应力水平。这种加固方法的主要原理是将原建筑结构中的应力转移一部分到撑杆或者拉杆上,最终达到提高整体结构承载能力的目的。裂缝缝补是在混凝土出现裂缝时使用的加固方法,为了防止暴露在空气中的钢筋出现锈蚀,根据裂缝的不同形状和大小用不同的方式进行填补,以恢复其耐用性。
        5.3钢结构的加固
        5.3.1增设支点加固法
        增设支点的加固方法操作简单,效果明显,在很多高层建筑的加固工作中都得以运用。这种操作方法主要是通过增加支承点减小跨度,间接提高建筑的承载能力。其原理主要是通过改变结构内部的受力情况,将梁、板变形的可能性降低到最小。但如果建筑本身的使用空间较小,这种加固方法就难以进行,因为支点的增多会影响其使用空间。
        5.3.2粘贴纤维增强塑料加固法
        粘贴纤维增强塑料加固法是指用胶结材料将纤维增强复合材料粘贴在建筑的受拉部分,使其与原有材料共同工作,提高承载力。这种加固方法耐用、操作方便、费用低并且可以防腐蚀、耐潮湿,适用于各种建筑物,是我国建筑加固方法中常见的一种。
        5.4结构粘钢技术
        在加固施工中的结构粘钢加固技术应用过程中,施工人员应当注重通过对于胶粘剂的特点来运用,既应当在需要加固的建筑物的结构件的外侧粘贴一层具有一定厚度的钢板并且通过钢板的粘结来更好地起到高层建筑结构的加固施工。除此之外,在结构粘钢技术的过程中由于这一技术具有很强的先进性,因此这也意味着这一技术能够非常好的将钢结构的作用及性能发挥到极致。另外,在结构粘钢技术的过程中当加固施工结束后其高层建筑的原貌得到了保持,这对于高层建筑的外观和周围环境造成的影响也是很小的。但是在这一过程中需要注意的是,没有防护的情况下,技术应用的环境温度不应当超过60℃,而工作人员在这一过程中应当张拉预应力筋并且将其锚固在梁(板)的两端,从而能够在此基础上促进建筑结构加固施工技术应用水平的有效提升。
        6结束语
        综上所述,高层建筑的发展显示一个国家建筑业的发展水平,也是国家综合技术水平的体现,随着我国建筑实力变得雄厚,高层建筑越来越多屹立在各个城市,但是由于环境和人为等各方面因素的影响,近年来,高层建筑的损坏问题变得越来越严重,为了保证其安全性,减少居民的安全隐患,减少国家资金的损失,高层建筑的加固改造成为建筑过程中的重要环节。为了更好的提高建筑的质量标准,各种加固方法逐一出现,为高层建筑的安全性多了一份保障。
        参考文献:
        [1]钢结构加固方法及注意事项[J].赵宇宁.建筑技术开发.2019(13)
        [2]钢筋混凝土结构加固方法的选择[J].余炳坤.四川水泥.2020(05)
        [3]刍议常见建筑结构加固方法选择与优缺点[J].赵剑.建材与装饰.2019(45)
        [4]建筑结构加固方法研究[J].郑炜,郑涛,秦桦.建筑知识.2020(11)
 
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