火灾后钢筋混凝土结构的受损鉴定与修复加固

摘要

火灾除了造成人类生命和财产的巨大损失之外,对建筑结构本身的损伤和破坏也是非常严重的.特别是近年来,由于建筑物高层化、大规模化及用途的复合化,建筑火灾的发生呈逐渐上升的趋势.而在各种建筑结构中,钢筋混凝土结构占有最大的份额.迄今为止,国内外对混凝土结构构件抗火性能的研究工作还是比较有限的,对火灾后受损结构的综合鉴定和评估也处于摸索阶段,目前我国尚无明确的规范或规程可循,还不能适应工程建设发展的需要.因此,对火灾后建筑结构受损程度的检测与鉴定以及修复设计方案优化的研究在国内外都引起了足够的重视,其理论与实践的深入研究具有重大的社会意义和经济效益. 本文收集整理了国内外现有的关于钢筋混凝土结构的火灾文献记录,结合工程实践经验和具体的工程实例,对火灾后钢筋混凝土结构的材料力学性能及构件承载能力的变化、受损结构的检测与鉴定方法以及结构加固计算与设计等方面进行了系统分析和归纳总结.在此基础上,重点对火灾后钢筋混凝土结构的检测方法、受损程度的综合鉴定标准以及修复加固设计方案等进行了研究和探讨,提出了一些有效的方法和建议,为日后的建筑火灾实际工程研究和修复加固设计提供一些参考. 本文首先从分析钢筋混凝土材料和构件的抗火性能入手,总结了钢筋和混凝土材料在火灾高温作用下力学性能的变化规律,进一步阐述了钢筋混凝土结构构件的抗火性能和承载力变化规律.建筑物火灾温度的判定是一件复杂的工作,本文分析了判定火灾温度的具体方法.然后系统地归纳了火灾后材料及受损结构的各种检测方法,并分析了各自的优缺点和适用范围.同时总结出混凝土结构和构件的火灾损伤等级及其评定标准,可供实际火灾工程受损结构的检测与鉴定以及修复加固应用.本文还重点探讨了火灾后混凝土构件的剩余承载力计算、混凝土结构的常用加固方法、加固计算理论以及加固方案设计等问题. 最后,本文将上述理论研究成果具体应用到火灾工程实例中.在工程实例中,本文深入研究了以下内容: (1)针对火灾后混凝土结构受损情况应用多种检测方法进行现场检测； (2)综合火灾现场调查和检测结果给出了该工程各种受损构件的损伤鉴定及承载力可靠性结论； (3)取典型受损混凝土构件,如:框架梁、柱为研究对象,分析其火灾受损现象及抗火性能,给出了一些验证性的结论； (4)根据鉴定结果提出了本工程修复加固建议,确定具体加固方法,并进行了加固方案设计.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及学位论文版权使用授权书

第一章绪论

1.1课题研究背景

1.1.1火灾的危害

1.1.2火灾后结构的受损鉴定与修复加固的必要性

1.1.3优化结构加固方案的意义

1.2国内外研究状况

1.3火灾后受损结构的鉴定与修复原则

1.4本文研究目的和内容

第二章钢筋混凝土结构的抗火性能

2.1概述

2.2钢筋混凝土材料的高温力学性能

2.2.1混凝土的高温力学性能

2.2.2钢筋的高温力学性能

2.2.3钢筋和混凝土之间的高温粘结性能

2.3钢筋混凝土结构的抗火性能

2.3.1钢筋混凝土结构高温性能的特点

2.3.2钢筋混凝土构件的抗火性能

2.3.3钢筋混凝土框架结构的抗火性能

第三章火灾后钢筋混凝土结构受损程度的检测与鉴定

3.1火灾后建筑结构的评估与修复程序

3.2现场调查及火灾温度判定

3.2.1现场调查

3.2.2火灾温度的判定

3.3火灾后材料及结构性能的检测

3.3.1混凝土强度的检测方法

3.3.2钢筋强度的测定

3.3.3混凝土构件变形测量和整体结构性能试验

3.4火灾后结构受损程度的综合鉴定

3.4.1火灾后结构损伤程度的分析依据

3.4.2火灾后结构损伤等级的评定标准

第四章火灾受损钢筋混凝土结构的修复加固设计与计算

4.1火灾后钢筋混凝土结构的剩余承载力计算

4.1.1钢筋混凝土结构火灾下的极限状态

4.1.2火灾后钢筋混凝土受弯构件的剩余承载力计算

4.1.3火灾后钢筋混凝土受压构件的剩余承载力计算

4.2火灾后受损结构修复加固的特点及设计原则

4.2.1火灾受损结构修复加固的特点

4.2.2修复加固设计的基本原则

4.3火灾后钢筋混凝土结构的加固方法

4.3.1混凝土结构常用的加固方法

4.3.2修复加固方案选择

4.3.3修复加固施工顺序

4.4火灾受损钢筋混凝土结构的修复加固设计

4.4.1受损混凝土构件加固量计算

4.4.2柱子的加固设计

4.4.3梁的加固设计

4.4.4楼板加固设计

第五章工程实例分析

5.1火灾工程概况

5.2火灾现场检测与鉴定结果

5.2.1火灾后的现场调查

5.2.2现场检测内容和方法

5.2.3现场检测结果

5.2.4技术检测结果分析及鉴定结论

5.3修复加固方案的确定

5.3.1修复加固的基本原则

5.3.2按构件损伤等级确定修复加固方案

5.4结构修复加固设计

5.4.1修复设计总体方案

5.4.2结构修复设计原则

5.4.3结构加固设计方案

第六章结束语

参考文献

致谢