工程結(jié)構(gòu)為人類提供了生存所必要的物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著人類文明的進(jìn)步，工程結(jié)構(gòu)已成為人類生產(chǎn)生活的重要組成部分，也逐步成為人類財富的象征。最初工程結(jié)構(gòu)的興建目的是為了滿足人類社會的居住、保暖及躲避傷害的原始功能需求，但如今由于自然環(huán)境和使用環(huán)境的改變作用，現(xiàn)有的工程結(jié)構(gòu)物在使用性能方面已發(fā)生了顯著的變化叫。

我國范圍內(nèi)，性能已經(jīng)嚴(yán)重退化的工程結(jié)構(gòu)物數(shù)量龐大，目前大批的現(xiàn)存結(jié)構(gòu)物廣泛面臨著因安全性和耐久性過低而被迫退役的威脅，現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的不斷改進(jìn)也制約著既有及加固技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用對于提高建筑工程質(zhì)量起到了積極的推動作用，結(jié)構(gòu)安全檢測鑒定及加固技術(shù)可有效節(jié)省國家、企業(yè)資金、可為企業(yè)的生產(chǎn)安全和廣大人民群眾生命財產(chǎn)安全提供有力保障，是土木工程領(lǐng)域新興的研究方向，有著廣泛而深遠(yuǎn)的積極意義。建筑物工程的安全鑒定及結(jié)構(gòu)加固需依賴檢測測試技術(shù)、鑒定評估和加固改造技術(shù)的良好發(fā)展。以檢測測試技術(shù)為基礎(chǔ)，收集準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)信息數(shù)據(jù)，為后續(xù)鑒定評估提供數(shù)據(jù)支持。鑒定評估技術(shù)是建筑物的評估和加固技術(shù)的關(guān)鍵，通過分析計算、對比論證，明確結(jié)構(gòu)性能影響因素類別、程度、性質(zhì)，制定處理方案。最終的結(jié)構(gòu)加固改造是針對結(jié)構(gòu)既存問題實施處理方案，完成施工圖設(shè)計及操作，驗證整套技術(shù)的先進(jìn)性科學(xué)性和合理性。

檢驗與測試技術(shù)

結(jié)構(gòu)的檢驗測試與建設(shè)工程施工階段的送樣和質(zhì)檢有明顯差別，結(jié)構(gòu)檢驗測試為對已有建筑的檢驗與測試，好多檢驗項目為隱蔽項目，檢驗工作表現(xiàn)出難度大，技術(shù)含量高、是多學(xué)科多手段的綜合應(yīng)用技術(shù)。

1、混凝土結(jié)構(gòu)

 建國初期，我國嚴(yán)重缺乏現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)檢測手段。直到六七十年代，混凝土強(qiáng)度無損檢測方法開始立項研究。建筑科學(xué)研究發(fā)展計劃的確立，技術(shù)攻關(guān)力量的有效組織，讓我們實現(xiàn)了《回彈法評定混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》(JGJ23-85)的頒布實施，這是我國第一本全國性檢測規(guī)程。直至目前，回彈法、鉆芯法、超聲法、拔出法和灌入法以及超聲回彈綜合法、鉆芯回彈綜合法等關(guān)于混凝土強(qiáng)度及缺陷的檢測技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用和持續(xù)發(fā)展。測試?yán)碚摰耐晟坪蜏y試儀器性能的提高標(biāo)志著混凝土強(qiáng)度檢測技術(shù)的成熟。

2、砌筑結(jié)構(gòu)

  沿著“引進(jìn)一消化-提高”的發(fā)展規(guī)律，混凝土結(jié)構(gòu)檢驗與測試技術(shù)有了長足的進(jìn)步，而砌筑結(jié)構(gòu)的檢驗與測試的發(fā)展卻是“借鑒--獨創(chuàng)”之路。砌筑結(jié)構(gòu)檢驗測試技術(shù)起步較混凝土結(jié)構(gòu)稍，技術(shù)成熟程度也不如混凝土強(qiáng)度檢測技術(shù)，但發(fā)展勢頭猛進(jìn)，國內(nèi)形成了百花齊放的可喜局面。

3、鋼結(jié)構(gòu)

  現(xiàn)實工程建設(shè)中鋼結(jié)構(gòu)類型較混凝土結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)相比數(shù)量較少，隨著冶金、機(jī)械、交通、航空航天、石油化工等行業(yè)對鋼材的物理性能、力學(xué)參數(shù)、材料內(nèi)部缺陷、等檢驗方法相對先進(jìn)，通過學(xué)習(xí)借鑒國內(nèi)其他行業(yè)的先進(jìn)手段，實現(xiàn)檢驗測試技術(shù)改進(jìn)發(fā)展。如焊縫和鋼材的超聲波、射線、磁粉、滲透探傷方法等多種手段。

鋼結(jié)構(gòu)的檢驗測試技術(shù)切實有效地解決了眾多實際問題，但該技術(shù)依然存在廣闊的發(fā)展空間，可以繼續(xù)研究與開發(fā)利用。檢測技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程影響著結(jié)構(gòu)鑒定與評估技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，而結(jié)構(gòu)鑒定與國家經(jīng)濟(jì)狀況、建筑市場和社會需求有著密切的聯(lián)系。經(jīng)過20多年技術(shù)沉淀，建筑物和構(gòu)筑物的抗震鑒定與抗震加固技術(shù)已成為結(jié)構(gòu)鑒定與加固技術(shù)不可缺少組成部分。建筑物和構(gòu)筑物抗震鑒定與加固技術(shù)水平日益提高，技術(shù)體系逐漸形成，為行業(yè)相關(guān)技術(shù)進(jìn)步的奠定了基礎(chǔ)。常見的工程質(zhì)量問題如設(shè)計造成的多層磚房溫度裂縫問題、混凝土工程施工階段的開裂等問題可以通過對相關(guān)建設(shè)工程進(jìn)行質(zhì)量檢測與鑒定而提出整改辦法。以此為據(jù)可對設(shè)計規(guī)范和施工驗收規(guī)范進(jìn)行修定。結(jié)構(gòu)的鑒定與評估技術(shù)歷經(jīng)50多年的發(fā)展，行業(yè)體系已涵蓋包括結(jié)構(gòu)安全性鑒定、結(jié)構(gòu)抗災(zāi)害能力鑒定與評估、工程質(zhì)量問題鑒定、災(zāi)后結(jié)構(gòu)的鑒定與評估、結(jié)構(gòu)耐久性鑒定和剩余壽命評估等眾多技術(shù)領(lǐng)域。

對實際已建工程的現(xiàn)有材料強(qiáng)度、實際構(gòu)件尺寸，實際結(jié)構(gòu)布局、現(xiàn)有基礎(chǔ)沉降、工程使用環(huán)境及構(gòu)件損傷的現(xiàn)實因素的影響，勢必造成與設(shè)計參數(shù)的差異。但鑒定與評估時依然沿用結(jié)構(gòu)設(shè)計時的計算理論和方法顯然不合適。因此檢測鑒定環(huán)節(jié)的計算理論及方法有待發(fā)展。結(jié)構(gòu)加固技術(shù)帶動結(jié)構(gòu)改造技術(shù)有了長足發(fā)展，與此同時，替代結(jié)構(gòu)技術(shù)、改變傳力途徑技術(shù)、托梁拔柱技術(shù)、預(yù)應(yīng)力技術(shù)、結(jié)構(gòu)增層及加層技術(shù)等眾多新技術(shù)相繼被工程技術(shù)人員提出并實施。極大地促進(jìn)了結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的發(fā)展。檢驗測試儀器的發(fā)展推動了檢測鑒定技術(shù)進(jìn)步，加固技術(shù)發(fā)展的動力又來自新型材料的研發(fā)。輕質(zhì)、高強(qiáng)、抗腐蝕、耐高溫的新材料研發(fā)應(yīng)用是實現(xiàn)良好加固效果的基礎(chǔ)，簡單易操作的加固方法成就了良好的加固效果好。不斷提高的加固改造理論實現(xiàn)了該項技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步。一改相對之前針對構(gòu)造和承載能力不足的重點考慮，目前的研究方向改向了針對結(jié)構(gòu)總體的把握及研判。

1.4鋼結(jié)構(gòu)加固方法介紹

目前行業(yè)已具備了成熟經(jīng)驗的鋼結(jié)構(gòu)加固方法為：減輕荷載、改變結(jié)構(gòu)計算圖形、加大原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面和連接強(qiáng)度、阻止裂紋擴(kuò)展等加固方法。

 1、改變結(jié)構(gòu)計算圖形

通過改變荷載分布狀況、更換傳力途徑、增設(shè)附加桿件及支撐、設(shè)置預(yù)應(yīng)力構(gòu)件、修改節(jié)點連接方式及邊界條件，充分利用構(gòu)件協(xié)同工作性能等措施完成結(jié)構(gòu)體加固。

(1) 通過增加結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的剛度完成結(jié)構(gòu)加固：

A、依據(jù)空間結(jié)構(gòu)驗算結(jié)果，適當(dāng)增加空間結(jié)構(gòu)支撐；

B、添加約束減少受壓構(gòu)件長細(xì)比，從而提高結(jié)構(gòu)體穩(wěn)定性；

C、增設(shè)支撐桿件提高結(jié)構(gòu)整體剛度，提高結(jié)構(gòu)承載力；

D、通過調(diào)整結(jié)構(gòu)自振頻率從而改善結(jié)構(gòu)動力特性；

E、調(diào)整受力位置完成重點受力構(gòu)件布局，重點強(qiáng)化局部列柱剛度，保護(hù)相應(yīng)構(gòu)件受力安全；F、適當(dāng)設(shè)置拉桿、拉索等裝置加強(qiáng)塔架結(jié)構(gòu)的剛度。

(2) 實現(xiàn)受彎桿件加固的具體方法：

A、對構(gòu)件提前施加預(yù)應(yīng)力；

B、改換荷載施加方式；

C、改變構(gòu)件端部約束類型；如剛結(jié)代替鉸接，連續(xù)結(jié)構(gòu)代替簡支結(jié)構(gòu)，超靜定結(jié)構(gòu)代替靜定結(jié)構(gòu)；

E、改換結(jié)構(gòu)類型。

(3)對桁架體系加固可操作方法：

A、變桁架為撐桿式結(jié)構(gòu)；

B、布設(shè)預(yù)應(yīng)力拉桿。

2、構(gòu)件截面加大的加固方法

    加固原則：在充分考慮待構(gòu)件的已有缺陷及損傷的情況下，待加固構(gòu)部位的構(gòu)件截面形式應(yīng)有利于實現(xiàn)加固操作，并滿足相關(guān)技術(shù)要求。

3、連接加固

    參照鋼構(gòu)件的連接慣用方法，應(yīng)充分考慮原結(jié)構(gòu)的已有連接方式，依據(jù)結(jié)構(gòu)加固的原因、目的及實際受力狀況、結(jié)合現(xiàn)實構(gòu)造及現(xiàn)場施工作業(yè)條件來具體確定加固連接方式。焊縫連接、摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接是實現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)加固的常用連接方式。焊接工藝及連接材料經(jīng)評定認(rèn)可后可被應(yīng)用于加固工程，實現(xiàn)焊縫連接。條件允許時也可實現(xiàn)焊縫及摩擦型高強(qiáng)度螺栓的混合使用。

4、修復(fù)與加固裂紋

    在循環(huán)應(yīng)力作用下的結(jié)構(gòu)，若結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇、加工制造、安裝使用等環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，構(gòu)件本身可能已經(jīng)出現(xiàn)了最初具有擴(kuò)展性或脆斷傾向的性紋損傷，此時必須完成損傷修復(fù)。認(rèn)真分析裂紋的產(chǎn)生原因及影響，評估損傷等級，修改構(gòu)件實際工作荷載或制定具體損傷加固方案，必要時應(yīng)考慮安全問題予拆除更換。