第1章 绪论
1.1 建筑物加固改造的背景和意义
从安全性的角度考虑，自2008年的汶川地震到2013年的雅安芦山地震，地震作为一种突发性和毁灭性的自然灾害，它给人类社会带来巨大的损害（如图1-1 所示）：首先，由地震作用引发的建筑物破损或是倒塌致使大量的人员伤亡和严重的财产损失；其次，地震及由此引起的水灾、火灾、余震等次生灾害破坏了人类社会赖以依存的自然环境，造成了比较严重的经济损失，也产生巨大的社会影响。然而我国恰恰处于两个世界上最活跃的地震带上，一是我国的东部地区处于环太平洋地震带上；其次我国的西部区域和西南部地域处于欧亚地震带上，故而属于世界上地震较多的国家之列。于是对既有建筑的安全性的检测，对现有建筑是否满足当前的相关法规和抗震要求的鉴定和加固改造显得尤为重要。
从经济环保的角度分析，目前我国大约有110亿平方米左右的既有建筑是需要进行加固改造的，这其中大部分是建立于上世纪60年代或者70年代的老建筑，它们不仅在使用规模大小和承载能力方面已经不能满足新的使用要求，除此之外很大一部分建筑不能满足国家现行的建筑结构抗震规范的规定。原有的建筑在当初的设计建造过程中要求符合的标准相对现在比较低、在使用过程中建筑的材料和部分构件日益趋于老龄化，并且在长期使用后结构的功能会逐渐的削弱，这些问题唤起了人们对于结构安全性问题的不断重视。由于建造建筑物需要大量的建筑材料，这样就会损耗大批自然资源，其中的部分资源属于非再生资源，若要拆除上述老建筑物势必会造成环境污染和资源的浪费。对此，我国的相关政策将既有建筑物的修葺与加固改造工作提上了议程，以此确保尽可能地延长建筑再使用寿命，这也符合了我国坚持可持续发展的战略思想和要求。加固改造不仅仅节省了在建筑方面的投资，同时缓解了存在已久的日趋紧张的土地使用问题，加固改造工程是具有重要的现实意义和经济意义，是符合我国当前的基本国情，所以对不满足使用要求的建筑进行加固势在必行。
1.2 建筑物加固改造的发展过程
对建筑的加固改造是一门自建筑行业出现就随之产生的传统建筑技艺，但是单就其内涵来讲它又是一个刚刚兴起的学科。近代建筑行业的发展可分为三个特殊阶段：第一阶段是大规模的发展建筑行业，当时鼓励推广建筑行业以解决人们的基本居住问题，此时大批的建筑如雨后春笋般拔地而起，但是由于当时的综合国力、经济基础和建筑行业的技术都不够成熟，导致建成的建筑存在一定的安全隐患；第二阶段即为加固改造和新建协同发展时期：伴随着社会人口的日益增长以及人们生活水平的不断提高，人类对建筑的需求也与日俱增，导致大批量的建筑亟待建造。与此同时存在几十年的既有建筑所存在的安全问题也逐渐的浮现出来，需要专业人士的鉴定评估和加固维修改造，自此对既有建筑的加固正式登上了建筑领域的舞台；第三阶段是以建筑加固改造为重点的阶段：土地使用问题越来越紧张，人类对建筑的总体需求尚未削减，对于存在安全隐患的既有建筑，若将其拆除重建将产生的各种废弃物严重影响人类的生态环境，还会产生巨额的拆迁费用。伴随着建筑加固行业的兴起与发展，人们逐渐的将目光聚焦在现有建筑的加固改造上，这将在保证建筑安全符合要求的前提下满足人们的需求，同时又能大大地降低因为拆迁而产生的巨额费用，建筑的加固行业逐渐受到人们的青睐和认可。成为建筑行业的重点发展技术，同时各种新的加固方法也逐渐出现，以使建筑加固更加成熟。
不单单是在国内，建筑改造加固行业在欧美等发达国家中也很被看重。而今欧美等发达国家在建筑改造加固行业的投资金额，已经占据了其在建筑建设方面总投资金额的一半以上，例如美国自 20 世纪 90 年代的末期到 21 世纪的初期，仅在路桥基础加固改造方面的投资额就高达1.6万亿美元，占到当时国民生产总值的4%以上，美国劳工部门现已将建筑加固改造工程行业称为 21世纪最热门的行业之一。除此之外其他发达国家对建筑加固行业也是越来越重视，对其的人力物力投资也愈加显著，很大一部分国家在此方面的投资已超过了对拟建工程的投资。
2章 建筑物加固前的鉴定与分析
2.1 建筑物鉴定的依据、程序和内容
2.1.1鉴定的程序
对既有结构进行加固改造的检测过程（如图2-1所示）一般包括：承担业主的委派，展开前期的考察取证，明确此次检测的目标、需要检测的范畴和主要项目，组建一个检测鉴定小组（或者成立一个委员会），深入项目展开仔细的勘查，在每一次勘察的过程中都应该对结构的安全性和使用性实行检测分析与评级，有必要的话要进行增补考察，即做到进一步对其使用的可靠性做出评判，从而对是否需要修葺加固进行计算分析和评价，最终也是比较重要的一步就是编写检测申报表，以此作为建筑加固改造的基本理论基础。
（1）委托书包含的主要内容有：现有建筑的概况，其中包括工程的名称、工程的位置、建筑物的尺寸、所采用的结构类型、开工及交付使用的时间等等；委派任务的集团或个体基本信息包括名称、资质、地址和便捷的联系方式等；该项目的施行责任主体，其中包括建设单位、勘察单位、设计单位、施工单位、监理单位等；申请鉴定事由即施工的质量、房屋的损伤情况、施工期间对周围建筑的影响等；委托书里还应该将此次委派要达到的目标和对受委派单位的基本要求写在里面，接受委派的一方需要根据委托书的要求对既有建筑进行检测鉴定，一般情况下需要进行房屋可靠性的评测、房屋使用安全性的评测以及对加固前后的施工质量的评测等诸多鉴定。
（2）初步调查是指根据建筑物的规模、结构形式和委托方的要求，在现场进行实地勘探、调查，收集相关的资料文件与信息，主要是设计文件、施工的质保资料等，不过对于以前做过类似检测的工程是需要提供早期检测鉴定结果的。所谓初步调查其实就是去现场进行勘察，其主要涉及的考查项目有，建筑布局的基本状况、结构的形式、构件之间连接、荷载在使用中的传递与变更情况；建筑结构在使用中的承重部分如：地基基础、剪力墙、框架柱、梁、板等在房屋使用过程中的基本性能和状态；建筑物的使用环境及其造成的影响等等，对所有的调查都应该作好记录。
2.2 砌体、混凝土结构的检测与分析
2.2.1 砌体结构的检测与分析
砌体结构（ structuremasonry ）通常是指建筑的主要承重部分是由砌块或者砖经过砂浆的粘结砌筑而成的形式，其主要通过砖墙和砖柱来提供主要承载。由于砖和砌体在烧制时取材比较方便，以前我国都是采用就地取土进窑场烧制的，而且烧制砖具有较好的耐久性和稳定性，因此广泛受到建筑人事的喜爱，所以早期的很多建筑都是砌体结构的。但是由于砖块的密度比较大，强度不是很高，为了满足必要的承载能力，往往我们会选择布置较宽的墙体，这样就增加了结构本身的自重，缩小了建筑的实际使用面积，导致浪费。此外，块材与块材之间是通过砂浆进行粘结的，但是砂浆的强度和粘结能力远远不如混凝土，再加上砌体结构中缺少钢筋，这样致使砌体结构的抗拉及抗弯能力都比较低，所以砌体结构的使用寿命一般比较低，长久使用的情况下会产生大量的裂缝，不仅影响美观严重时会导致建筑的破坏。分析上述利弊我们不难发现，对于砌体结构的检测，我们要着重对其强度、施工质量、裂缝尺寸等进行检测，分析引起结构破坏的主要原因，以便于加固方案的选择。
（1）砌体结构的检查一般包括如下项目：
①力学性能检查
对于新规划建设的建筑物，材料强度应该按照国家或者地方建材标准对材料进行抽样检查；而对于使用年数过多的砌体结构，应针对砌筑材料的强度及损坏情况进行现场检查或者取样检查，尤其对处于潮湿、腐蚀环境的建筑物应该进行重点抽样检查或者全面检查。
②建筑物的裂缝检查
对砌体结构的裂缝进行检查时，主要是检测受力较大的结构构件，或者结构的薄弱环节，例如支撑梁的砌体、变形较大的部位、墙体的变截面部位等，重点是观察裂缝的分布范围和分布规律，深入的丈量检测既有裂缝的开裂的尺寸也就是缝隙的宽度和深度。
③建筑物的变形检查
对于建筑物或其构件，如：墙体、梁、柱等由于承受的荷载或周围环境影响引起的构件倾斜或凸凹变形应进行重点检查。
第 3 章 建筑物加固改造方法和计算原则.............25
3.1 建筑结构加固方法的简介..............25
3.1.1 砌体结构的加固方法................25
第 4 章 工程实例..............35
4.1 工程概况..............35
4.1.1 工程的基本概貌.............35
4.1.2 自然条件...............35
第 5 章 结论和展望........................54
5.1 结论......................54
5.2 研究的展望...........................54
第4章 工程实例
4.1 工程概况
4.1.1 工程的基本概貌
该工程为连云港某工厂的办公楼的抗震检测鉴定加固工程，该办公楼为该工厂的 2 号办公楼，建于 90 年代初期，其建筑结构为 3 层高的钢筋混凝土框架结构形式，建筑的总长度为 32m，宽度为 6m，建筑物的高度为 10.8m，每层的层高为3.6m，带1.6m宽的走廊。每个房间的开间大小为4m，进深为6m，每层楼设有一个楼梯、一个公共卫生间，具体的房间布置以及结构的形状见平面布置图（如图4-1）
第5章 结论和展望
5.1 结论
本文以某工厂办公楼的实际加固改造项目作为实例进行分析，其一是明确结构在抗震检测过程中采用的方法，分别对原结构进行检测得到第一级鉴定结果，并且通过对原结构进行建模来得到第二级的鉴定成果，通过两次鉴定的结果来选择加固的方法，利用PKPM建模 计进行结构的抗震加固设 ，对于加固改造后的结构也要进行建模验算和研究，通过计算、理论分析及结构性能对比，很好地说明针对结构加固改造的整体分析方法是可行的，由该加固改造工程的计算分析过程，得出如下结论：
（1）以前的建筑在设计过程中很少考虑到抗震要求的，因此现存的很多建筑在进行抗震验算时不能够满足规范的要求，而且混凝土和钢筋在使用的过程中其强度都有所衰减，所以很多现存的建筑在进行检测时强度会不满足现行的规定和标准，这就要求我们要分析结构的形式，并且通过建模计算来发现结构的薄弱环节，对薄弱的构件进行加固，并且确定结构的加固方案。
（2）本文确定了现有结构的性能评估指标，即：在对结构进行 PKPM 建模计算分析后，是通过混凝土柱的轴压比、梁的弹性挠度、方向地震作用下X、Y方向的楼层位移、地震作用的层间位移、和地震作用周期等，进行数据分析比较选择合适的加固方案，即：增加截面加固法和外贴纤维复合材料加固法两种方法，以保证结构的整体刚度有所提高，使结构变柔为刚，但是刚度增加过后又会导致结构的地震影响系数过大，此时的结构抗震能力可能随之变弱，此时就要求我们验算加固后的结构抗震性能，保证加固改造后的结构平、立面刚度均匀分布，以此确保加固后的结构构件和整体能够满足规定要求和使用要求。
（3）结构在加固改造过程中的难点在于节点部位的设计，在节点的构造设计中，要充分确定新旧混凝土结合面之间的剪力能够有效的传递，以保证整体结构的抗剪性能，因此本文采取了有效的构造措施，即采用了凿毛结构的新旧结构的连接处表面，待清理干净后，在新旧面层接触处涂刷了界面剂，并且要保证箍筋的接头处比较严密和稳固。在加固改造的设计阶段时，我们就已经考虑了新材料的应力、应变滞后现象和二次受力的问题，充分的考虑其力学性能指标（抗拉、抗压强度等）。
参考文献（略）