復雜結構加固設計案例分析，復雜結構加固設計案例分析，挑戰與

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本文聚焦復雜結構加固設計案例，通過對具體復雜結構的剖析，闡述了加固設計的全過程，從對原結構狀況的詳細評估，包括結構損傷程度、承載能力等方面入手，依據相關標準和實際需求確定合理的加固目標，在加固方法選擇上，綜合考慮結構特點、施工條件等因素，采用了如增大截面法、粘貼纖維復合材料等多種適宜技術，詳細介紹了各加固措施在具體案例中的實施要點與操作細節，同時分析了加固后結構的性能提升效果，包括承載能力的增強、變形的有效控制等，還探討了在復雜結構加固設計過程中遇到的問題及相應的解決策略，

一、房屋建筑結構加固案例分析

（一）A、B塔樓改造案例

A塔樓：
- A塔樓7層功能改造，由樞紐配套改為機房、監控室等荷載較大功能。原建筑外立面及幕墻已完成，外圍梁柱無法加固改造。按現有梁板布置，新功能下梁板配筋超原配筋40%，多數構件需加固。由于外立面限制，外圍梁無法加大截面加固。這一情況需要綜合考慮多種加固技術，在不影響建筑外觀的前提下確保結構安全承載新功能的荷載，是較為復雜的結構加固情況，涉及到對既有建筑結構的深入分析和對加固技術適用性的精準判斷。
- 在這種情況下，可能需要考慮如纖維復合材料加固技術等不會增加構件尺寸的加固方法。因為纖維復合材料加固技術利用結構膠在原構件混凝土表面粘接纖維復合材料，形成整體提高抗彎及抗剪性能，屬于直接加固方法，適用于鋼筋混凝土受彎、受壓及受拉構件加固。其輕質高強，采用結構膠粘接施工簡便，加固后不增加原構件重量，不影響結構外觀。不過此技術有機膠的耐久性和耐火性較差，需要在一定時間內有效維護，且要制定合理錨固措施讓纖維材料和原混凝土結構協調工作。
B塔樓：
- B塔樓8層增加廚房及密集書柜等荷載較大功能房間。廚房區域存在高溫風險且為防火重點區域，要求按新使用要求下的恒載（無活荷載工況）驗算原結構承載力，不足時采用增大截面法；加固梁板需按較嚴要求做防火設計，可采用防火涂料或防火板等加強措施。這里涉及到結構承載能力的重新評估，以及在特殊功能要求（如防火）下的加固設計，需要考慮不同加固方法對結構防火性能的影響。
- 例如對于廚房這種特殊功能區域，在考慮加固方案時，不僅要滿足結構承載能力的提升，還要兼顧防火要求。增大截面加固法雖然能有效提高構件承載能力、剛度及穩定性，在梁柱以及構筑物混凝土結構中常用，特別是原構件配筋較小及軸壓比不足時適用，但它存在工期長、濕作業，構件尺寸會影響建筑功能及其它結構構件受力性能等問題。同時，還要考慮新增荷載對整個結構體系的影響，可能需要對結構體系進行整體分析，確保加固后結構整體的安全性和穩定性。

（二）軟土地基上建筑加固案例

軟土地基事故現象：
- 軟土地基上建筑常見事故現象有產生過量沉降（如杭州花園新村4號住宅下沉1.23m，武進芙蓉西周村三間三層農宅下沉18cm）、產生嚴重不均勻沉降（如武進農機公司倉庫二樓住宅墻體產生45°大裂縫，寬16mm）、房屋傾斜甚至失穩倒塌等。這些現象表明軟土地基對建筑結構穩定性有很大影響，在進行加固設計時需要充分考慮地基的特殊性質。
- 軟土地基是在靜水或緩慢流水環境中沉積而成的飽和粘性土，具有含水量大、強度低、壓縮變形大等特性，沉降量大、初始沉降速度快且延續時間長（10年 - 數十年）、沉降量與含水量成正比等變形特點。
具體案例分析：
- 常州冶煉廠案例：
  - 三層框架結構庫房柱傾斜，一層砼柱澆筑完拆模后，有6根柱上端偏離80mm多。原因是地基下邊有多個小塊軟臥層（地質鉆探與設計不協同）。處理方法是將砼柱吊移，挖去軟臥層，澆筑C10砼至基底標高，重新把柱吊裝就位。此案例說明在結構加固設計前準確的地質勘探非常重要，加固方案要針對地基問題進行設計。
- 翠竹111號房案例：
  - 住宅房屋縱向出現豎向裂縫，基礎圈梁下產生水平裂縫。地基表層有2 - 3m的140KN/m2的土層，3m以下是20多米厚的淤泥質土，基礎為筏板基礎，上部為6層磚混結構住宅。居住三年后，在距ft墻外10多米處筑路、架橋（路、橋和住宅下邊地質概況一樣），打橋樁及路基填土碾壓干擾下，住宅東端產生二次沉降，而中、西部未沉，導致房屋中部出現豎向裂縫，東端基礎出現水平裂縫。加固方法是在基礎圈梁外側，澆注鋼筋砼承臺，按設計要求留孔，將預制200*200砼方樁，從留孔中壓入到砂土地基中，樁長23m，阻止了沉降，防止事故惡化。這個案例體現了外界因素對軟土地基上建筑結構的影響，以及針對軟土地基沉降問題的加固設計思路，如采用打樁的方式來增強地基承載能力，控制沉降。
- 武進芙蓉鎮案例：
  - 1#樓先建五間，一年后接建東端一間，二年后東邊建2#樓，2#樓均勻下沉160mm，致使1#樓東端接建房ft墻發生二次沉降。事故原因是地基承載力不足，2#樓沉降大給1#樓東ft墻墻基造成應力疊加。此案例中涉及多幢建筑之間的相互影響，在加固設計時需要考慮整體結構的相互作用，如何平衡各部分的沉降差異，提高整體結構的穩定性是加固設計的關鍵。例如在處理1#房地基基礎事故加固時，遵循限制沉降、擴大地基基礎承載能力以滿足上部荷載需求的指導原則，采用打樁的方式來阻止1#房基礎繼續沉降。