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工程结构鉴定与加固技术

本课程的主要内容：
◆ 概述
◇ 加固改造的必要性
◇ 加固改造涉及的主要内容
◆ 结构可靠性检测与鉴定
◇ 使用环境对材料的影响
◇ 结构材料的一般检测方法
◇ 结构可靠性鉴定
◆结构（构件）加固设计
◇ 基本原则及一般方法
◇ 砼结构加固设计
◇ 砌体结构加固设计
◇ 钢结构加固设计
◇ 地基基础加固设计
◆抗震加固及增层改造的结构体系
◇ 组合墙结构体系
◇ 整体式外套结构体系
◇ 分离式外套结构体系
◆加固改造中的投资决策
◇ 现有建筑的评估
◇ 投资决策分析
◆工程实例

1. 概述
1.1结构加固改造的必要性
1.1.1结构的缺陷
☆ 计算模式 — 理论计算和实际的差异
☆ 环境作用 — 物理、化学和生物等对材料的损伤，老化
☆ 人为因素 — 设计、施工和使用不当
☆ 意外灾害 — 风、火、水、地震等
☆ 规范修订 — 标准的提高
1.1.2建筑业发展的趋势
★ 建筑业的发展大致可以分为三个时期：
☆ 战后重建(新建) — 规模大、标准低
☆ 新建与维修改造并重
☆ 以维修改造为重点 —
现有建筑的规模和功能不能满足要求；
新建费用高时间长，而改造工期短，投资少，效益高。
★ 对建筑业来说，21世纪是维修改造的世纪！
据美国劳工部门预测，维修改造业是最受欢迎的九大行业之一。
1.2加固改造学的内容
1.2.1结构现状的可靠性评价
★ 现有建筑结构（材料）寿命的预测
★ 结构（构件）残余承载力的分析
★ 结构及结构材料的检测
★ 现有房屋的鉴定方法

1.2.2结构加固改造方法的研究
1.2.3加固改造后结构体系的分析
1.2.4加固方案的（评价）确定
★ 没有不可加固的结构，没有包打天下的加固方法，适才适用！
★ 方案可行性分析时应考虑：
☆ 安全性 — 施工和使用期间的安全
☆ 施工方便 — 工期、施工难度
☆ 适用性—使用要求、环境要求、空间要求等
☆ 经济性

2. 结构可靠性检测与鉴定
2.1使用环境对材料的影响
2.1.1动力荷载对材料的影响
2.1.2火灾、高温对材料的影响
2.1.3腐蚀介质对材料的影响
2.1.4冻融对材料的影响
2.2结构材料的一般检测方法
2.2.1结构体系的调查
2.2.2砼结构材料的检测
2.2.3砌体结构材料的检测
2.2.4钢结构材料的检测
2.2.5地基基础的检测

2.3结构可靠性鉴定
2.3.1可靠性鉴定方法及程序
★ 鉴定分类 ☆ 正常使用性鉴定
☆ 安全性鉴定
☆ 可靠性鉴定
★ 鉴定程序及工作内容
委托
初步调查
鉴定目的、范围和内容
详细调查
补充调查
安全性或使用性鉴定
可靠性评定
适修性评定
鉴定报告

☆ 初步调查包括：资料、历史、现场和鉴定计划
☆ 详细调查包括：结构情况、使用条件、地基基础
结构损伤、材料性能、必要的验算和检测等
☆ 可靠性评定包括：安全性、使用性和可靠性评级。
按构件、子单元和鉴定单元分四级
☆ 适修性评级：按构件、子单元和鉴定单元分四级
2.3.2结构的鉴定等级及标准
★ 分级内容
☆构件安全性鉴定分级：根据承载力、构造连结、不适于承载的位移或裂缝等四个检查项目进行评定，分为au，bu，cu，du四级。
☆子单元的安全性鉴定分级:民用建筑的第二层鉴定评级，包括地基基础、上部结构和维护结构。分为Au，Bu，Cu，Du四级。
☆ 民用建筑鉴定单元分级：按子单元的安全性进行鉴定，分为Iu，IIu，IIIu，IVu四级。
★ 分级标准
☆ Iu（Au或au）：安全性符合鉴定标准要求，承载能力正常，可不采取处理措施。
☆ IIu（Bu或bu）：安全性略低于鉴定标准要求，尚不影响承载能力，可能有少数构件应采取处理措施。
☆ IIIu（Cu或cu）：安全性不符合鉴定标准要求，影响承载能力，应采取处理措施，且可能有个别构件（子单元）须立即采取措施。
☆ IVu（Du或du）：安全性严重不符合鉴定标准要求，已不能正常承载，须立即采取处理措施。

2.3.3（砼）构件安全性鉴定评级
☆ 构件及其连接承载力评定标准
评 定 标 准
构 件 类 别 R/g0S
au级 bu级 cu级 du级
主 要 构 件 ³1.0 ³0.95 ³0.9 <0.9
一 般 构 件 ³1.0 ³0.95 ³0.85 <0.85

☆ 构造与连接评定标准
评 定 标 准
检 查 项 目 au级或bu级 cu级或du级
连接或节点 符合规范标准 不符合规范标准
基本无缺陷 有严重缺陷
受力预埋件 合理，无变形损坏 明显缺陷，变形损坏
2.3.4子单元安全鉴定评级
第二层次，包括：地基基础、上部承重结构和维护系统
★ 地基基础 （包括：地基、桩基和地基稳定性及基础和桩）
☆ 按地基或桩基（变形）评定
Au级：不均匀沉降满足标准，无沉降裂缝变形等
Bu级：不均匀沉降满足标准，有轻微沉降裂缝(W<1.5mm)
Cu级：不均匀沉降不满足标准，连续2月速度>2mm/月，有沉降裂缝(砌体W<10mm；预制构件间W<5mm)。
Du级：不均匀沉降不满足标准，连续2月速度>2mm/月，有沉降裂缝(砌体W>10mm预制构件间W>5mm)，发展明显。
☆ 按地基（承载力）评定 （有必要且有条件时）
☆ 按基础评定
抽查部分基础，按各基础所评等级评定该种基础；
有多种基础时，应分别评定后，取最低一个等级。
☆ 按桩评定
单桩评定按构件评定；
一个承台所含群桩，按单桩结果综合（a,b,c,d的比例）；
多承台时，取各承台最低一个等级。
☆ 按地基稳定性评定—滑动史、滑动迹象等
★ 上部承重结构
☆ 每种主要构件安全性等级 — 根据a,b,c,d的比例综合
☆ 每种一般构件安全性等级 — 根据a,b,c,d的比例综合
☆ 结构整体性等级 — 根据结构、支撑和圈梁的布置、构造等
☆ 不适于继续承载的结构侧向位移
★ 维护系统的承重部分
2.3.5鉴定单元可靠性评级
在用房屋鉴定要点

鉴定报告

可靠性鉴定 适修性鉴定

鉴定单元安全性鉴定 鉴定单元正常使用性鉴定

子单元安全性鉴定 子单元正常使用性鉴定

地基基础 上部承重结构 维护系统

检查项目或构件

承载力 构造 连接 变形 腐蚀 其它
2.4结构寿命的预测

3. 结构加固设计
3.1 结构加固的基本原则和一般方法
3.1.1结构加固的特点及基本原则
一、加固的特点
★ 施工方面：
☆ 场地狭窄，设备使用、操作困难
☆ 工期短，甚至不停止使用。
★ 设计方面：
☆ 对原有结构（构件）的评价和利用；
☆ 新旧结构（构件）的连接、新旧材料的连接；
☆ 对相邻结构（构件）的影响；
☆ 施工的可操作性等。
二、加固的基本原则
★ 全面了解原有结构及结构材料
★ 结构方案应技术可靠、经济合理、方便施工
★ 减少对原有建筑的损伤，尽量利用原有结构的承载能力
★ 加固时，应加强对实际结构的检查，并随时消除隐患。
3.1.2 加固方法及选择
一、直接加固法
直接加固法是通过一些加固措施，直接提高构件截面承载力等。
★ 加大截面加固法
采用同种材料，对原构件进行加固。

★ 外包（钢）加固法
采用异种材料（高强度材料，如钢材等）对原构件进行加固。
★ 预应力加固法：
采用异种材料(钢筋等)，通过预应力使其与原构件共同受力
★ 辅助结构加固法
采用异种材料进行体外加固。如直接用型钢或钢构架与原构件形成组合结构，采取措施使其共同工作。
★ 外部粘钢加固法
用结构胶把钢板粘结在原构件的表面。
★ FRP(Fiber Reinforced Plastic)加固法
用结构胶把FRP（纤维增强塑料）粘结在原构件的表面
★ 其他加固法
二、间接加固法
间接加固法是通过一些措施，改变结构传力途径，减少荷载效应。
★ 增设构件加固法
在原有构件之间增加一个新构件，减少原有结构的受荷面积。
★ 增设支点加固法
在梁、板、柱等构件上增设支点，减少计算跨度（长度）。
★ 增加结构整体性加固法
通过支撑等构造措施使多个构件形成整体，整体破坏的概率小
★ 改变结构刚度比加固法
改变刚度比，调整结构的内力分布。
★ 其他加固法

3.2 砼结构加固设计
3.2.1砼受弯构件的加固
一、 加大截面加固法
★ 受压区加现浇砼层加固法
☆ 方法—在钢筋砼受弯构件受压区加砼现浇层
☆ 原理—增加截面有效高度，扩大截面面积
☆ 效果—提高构件正截面抗弯、斜截面抗剪能力和截面刚度
☆ 受力特点—同二阶段受力的钢筋砼叠合受弯构件
☆ 计算方法—同叠合受弯构件
☆ 注意问题—新旧砼强度不同；新加部分与原构件可靠连接；
叠合面抗剪承载力计算。
☆ 设计思路—确定现浇砼层厚度Þ验算正截面承载力并确定受压钢筋的数量Þ判断结果是否合理Þ验算斜截面和叠合面承载力。

受压区加现浇层加固梁计算简图

★增大主筋面积加固法
☆ 方法及原理 — 增大受拉主筋面积
☆ 效果 － 提高构件正截面抗弯能力和截面刚度
☆ 受力特点—当加固时不进行完全卸载时，加固后构件属二次受
力构件，新加钢筋的应力和应变均滞后与原钢筋；
当加固施工时采用完全卸载时，属一次受力构件，
新加钢筋与原钢筋应力和应变将同步发展。
☆ 计算方法 —近似地按照一次受力构件计算，但应考虑实际二次
受力和二次施工协同工作不如一次施工好等原因
引起的新加受力钢筋强度得不到充分发挥的不利
影响，对新加钢筋强度进行折减。
☆ 注意的问题 — 界线破坏受压区高度系数xb’
☆ 设计思路 — 确定加固的范围Þ计算新增受拉钢筋的面积。

(a) (b) ( c ) (d)

增大主筋面积加固梁截面计算简图
a：连接短筋； b：截面示意；c：计算简图；d：截面应变

★受拉区加现浇砼围套加固法
☆ 方法 — 受拉区加现浇砼围套加固
☆ 原理 — 增加受拉钢筋面积和截面有效高度
☆ 效果 － 提高构件正截面抗弯、抗剪能力和截面刚度
☆ 受力特点 — 同增大主筋面积加固梁
☆ 计算方法 — 同增大主筋面积加固梁
☆ 注意的问题 — 界线破坏受压区高度系数xb”；
原纵筋加固后在新载下其应力发展较慢
☆ 设计思路 — 初步确定加固粱截面尺寸Þ确定新增纵向钢筋的
面积Þ验算斜截面承载力Þ判别加固方案是否满
足要求，否则修改截面尺寸或采用其它加固方法

(a) (b) ( c ) (d)

受拉区加现浇砼围套加固梁截面计算简图
a:单面加固；b:三面加固；c：截面平均应变；d:承载力计c算简图

二. 预应力加固法
★预应力水平拉杆加固法
☆ 方法—受拉区增设预应力拉杆。
☆ 原理—拉杆内产生轴向拉力，偏心地反作用于在构件中产生偏心
受压作用，该作用克服了部分外荷载产生的弯矩，减少了
外荷载效应，同时受弯构件变成偏心受压构件。
☆ 效果—提高了构件的抗弯能力和斜截面抗剪承载力。
☆ 受力特点—当水平拉杆与与构件底面紧密贴合形成一整体时，
其结构性能和应力特征与后张预应力砼构件相似；
反之，拉杆不能与构件共同挠曲，其应力应变增量
小于后张预应力砼构件，拉杆不能充分发挥作用。
☆ 计算方法—原构件与水平拉杆组成了一个复合超静定结构体系
可根据变形协调条件求解内力，截面承载力计算按
偏心受压构件构件的方法。
☆ 水平拉杆轴向拉力的确定—
由预应力和新增荷载产生的拉力两部分组成:
N=Ap（sp－sl ）＋DN
DN—水平拉杆的作用效应增量,由以下几部分组成：
a. 新增外荷载引起的变形：
Ddq=DdA＋DdB = c(sinqA+ sinqB)=c(qA+ qB)
b. 水平拉杆偏心反作用（弯矩）引起的变形：
DdM=DdA＋DdB =－c(sinqAM+ sinqBM)=c(qAM+ qBM)
c. 水平拉杆反作用压力引起的变形：

d. 水平拉杆轴向拉伸变形

上述变形应满足： Dd=Ddq＋DdM＋DdN

预应力水平拉杆加固梁截面计算简图

水平拉杆与原构件组成的超静定体系计算简图及其变形
(a):复合体系示意图；(b):新增荷载下的变形；
（c）：拉杆反作用弯矩下的变形；(d):拉杆反作用轴力下的变形

☆ 预应力的施加方法 ─ 机张法、电热法和横向收紧法。
采用两根预应力水平拉杆横向收紧张拉时，横向收紧量DH
a. 无撑杆一点收紧:根据
得
b. 有撑杆一点收紧:根据
得
c. 有撑杆两点收紧:根据
得：

(a) 图3.7 水平拉杆横向收紧量计算简图
(b) :无撑杆一点收紧；(b):有撑杆一点收紧；（c）：两点收紧
1—被加固构件；2—水平拉杆；3—收紧螺拴；4—撑杆
☆ 设计思路—
确定拉杆的截面面积。可近似按下式计算： Þ
根据偏压构件正截面承载力，计算拉杆所需承担的轴向拉力NÞ
计算新增荷载作用下的水平拉杆作用效应增量DNÞ
确定对水平拉杆施加的预应力值sp，sp应满足：

和
Þ验算斜截面承载力Þ判断结果的合理性，否则修改方案。
★ 预应力下撑式拉杆加固法
☆ 方法—图示，一个由被加固构件和下撑式拉杆组成的复合体系
☆ 原理—拉杆轴向力传递给被加固构件，抵消部分外荷载，改变了
截面内力特征，使构件由受弯构件变成了偏心受压构件。
☆ 截面内力—包括外荷载效应和预应力拉杆产生的附加效应

下撑式拉杆加固构件示意图

截面附加内力计算简图

☆ 计算方法—按砼偏心受压构件的计算方法计算。
☆ 作用效应增量的计算—
按结构力学的方法计算。把拉杆视为多余约束解
除，代之多余力DN，则按力法方程得：
下撑式拉杆加固梁拉杆作用效应增量的计算简图

☆ 预应力施加—机张法、电热法和横向收紧法及竖向张拉法。
当对下撑式拉杆进行横向收紧张拉时，横向收紧量DH为：

下撑式拉杆横向收紧量计算简图

根据：
得：

或近似写成：

上式的推导是在假设拉杆水平段与斜段轴向力相等，即忽略拉杆与垫棒之间的摩擦力影响的基础上得出的，因此按照该式计算的横向收紧量进行横向收紧时，由于实际摩擦力的存在，拉杆实际得到的拉力，在水平段上要大于spAp，而在斜段上要小于spAp。

当采用沿梁两侧竖向张拉时，张拉移动量D1和D2为：

图3.13 下撑式拉杆竖向张拉量计算简图
根据几何关系可得：

Dab和Dbc尚应满足：

解得：

☆设计思路—初步确定拉杆截面面积Þ按构件承载力要求确定NÞ
计算拉杆作用效应增量DNÞ确定对下撑式拉杆施加
的预应力值sp，sp应满足：

和

三、 外部钢加固法
★ 粘钢加固法
☆ 方法─在构件承载力不足区段表面粘帖钢板。

粘钢加固示意图

☆ 计算方法─按同类按钢筋砼构件的方法计算
☆ 注意问题—钢板强度的利用率？钢板的应变滞后？钢板的锚固
☆ 构造 适用环境：温度<60°C，相对湿度<70%，无化学腐蚀，静
力作用。当不符合时，应采取有效处理措施。
材 料：Q235钢板，厚度2—6mm，JGN建筑结构胶
（对于其他类型的胶，应有试验研究数据）。
锚固长度：粘贴范围=承载能力不足区+两端的锚固长度。
Þ
锚固长度无法满足时，可附加黏结U型箍板，
计算Vus时，取两者（钢板与箍板、箍板与砼）可承担剪力的小者。

梁端增设U型箍锚固

★ 外包钢加固法
☆ 方法—把型钢或钢板包在被加固构件的外边，
有湿式和干式外包外包法，一般应采用湿式外包法。
☆ 原理及效果—增大受拉和受压钢截面面积，
正截面承载力和截面刚度大幅度提高。
☆ 受力特点及计算方法—
采用湿式外包钢，其受力与粘钢加固相似，可按
整截面构件计算，但考虑外包钢与被加固构件协
同工作程度与施工质量等有关因素。

外包钢加固截面示意图

四、 其它加固法
★ 增设支点加固法
☆ 方法—增设支点，有刚性支点加固和弹性支点加固
☆ 原理—减少计算跨度，减少作用效应。
☆ 刚性支点加固的计算方法
内力计算
加固后的内力和支点压力与被加固梁加固前承受的
荷载大小和卸载程度及预加反力的大小等有关。
加固后截面内力由几部分组成：
（1）加固前截面的内力，按原构件的支撑条件计算；
（2）支点预加反力R作用下截面的内力，按原构件支撑条件计算；
（3）新增荷载作用下截面的内力，按照加支点后的支撑条件计算
分别计算迭加，即得到加固后梁的截面内力图。

刚性支点加固梁截面内力的计算

设计思路：确定是否需要预加反力和预加反力的大小Þ
分别计算内力图，进行迭加，得到内力包络图Þ
验算各截面承载力Þ
若有些截面不满足，则应调整预加反力的大小Þ
按支点的最大支撑反力，设计支撑结构。
☆ 弹性支点加固的计算方法
内力计算
在确定加固后梁的内力和支撑反力时，应考虑支撑结构
的竖向变形根据变形协调，按照结构力学的方法进行。
设计思路：控制原梁各截面的内力值小于承载力，确定支点反力Þ
根据梁的刚度和荷载及支点反力求支点的竖向位移Þ
按考虑变形协调的原则确定支撑结构所需要的刚度Þ
根据所需要的刚度确定支撑结构的截面尺寸Þ
根据支撑反力计算支撑结构的内力并进行截面验算。

弹性支点加固梁支座反力的确定
(a):示意图；(b):弯矩图

★ 辅助结构加固法
☆ 方法—采用另制的辅助构件，如型钢、钢桁架等，部分或全部分
担被加固梁的荷载，辅助结构可以加在被加固梁的梁
底，也可以在两侧，或加在两个平行的被加固梁之间。
使被加固梁已承担的荷载（部分）转嫁到辅助结构上。
☆ 原理—部分卸载，辅助结构部分承担原有荷载和新增外荷载。
☆ 计算方法—辅助结构与原构件组成超静定结构体系，在工程应
用时，一般根据工程的具体情况，采用偏安全的近
似方法进行结构内力分析。

辅助结构加固梁示意
★ 加腋加固法
☆ 方法 ─ 在支座附近加掖，板可把腋加在四周梁上，次梁可把
腋加在主梁上，主梁可把腋加在支撑柱上
☆ 原理 ─支座附近截面的有效高度提高了，拱效应。
★FRP加固法

3.2.2 砼受压构件的加固
一、加大截面加固法
★ 轴心受压柱构件
☆ 方法—在被加固柱周边，新浇钢筋混凝土，并保证其可靠连接
☆ 原理—增加截面尺寸和配筋量

☆ 应力特点及计算方法—
承载力由两部分组成，即被原柱对和新加部分；
是二次受力构件，原柱截面应力应变始终高于新加部分；
当原拄达到极限状态时，新加部分一般不会充分发挥作
用，利用程度，与加固时原柱的应力应变水平有关。

增大截面加固柱各部分应力应变示意

☆ 新加砼强度利用率 —

设原砼的初始应变ec1，应力бc1当原砼达到极限压应变ec0时

令：
带入上式得：

轴心受压构件新加砼的强度利用系数

☆ 钢筋强度利用率—
原构件截面应变达到ec0时

轴心受压构件新加钢筋的强度利用系数
★ 偏心受压柱构件
☆ 方法和原理—同轴心受压柱构件
☆ 计算方法—可近似地按照砼结构偏心受压构件正截面受压承载
力的计算方法计算，但应考虑新加钢筋和砼可能得
不到充分利用，对其强度设计值进行折减。
☆ 新加材料利用率 —原柱与新增部分应变和应力变化不同步，
新增材料的强度利用率高于轴压构件：
砼应力应变关系不同：非均匀受压为抛物线加上一段水平线，而当e>ec0时，应变发展应力无变化，此时即使应变滞后，仍可能充分利用新增砼的材料强度。
偏心受压应变分布不均匀：远离中和轴处（新增）应变增量大一些。

二、 预应力撑杆加固法
☆ 方法—加预应力撑杆,外包钢构架加预应力。
☆ 原理—预应力导致荷载转移，缓和了原柱的应力超前。
☆ 适用性—适用于受压不足的小偏心受压构件。
☆ 计算方法—按照二次制作的一次受力构件进行计算。
当预应力撑杆与原柱采用湿式联结时，可按照钢筋混
凝土结构设计方法，按整截面构件计算；
当预应力撑杆与原柱采用干式联结时，应按组合截面
柱计算，即将柱所承受的荷载效应按撑杆和原柱的刚
度比例分配计算。
☆ 撑杆预应力的确定—
目的是保证撑杆与被加固构件能够共同工作，
预压应力值不必过大。应满足：
☆ 预应力的施加方法
竖向顶升法：顶升量：

撑杆预压应力的施加

横向收紧法：横向收紧量DH – a：

双侧预应力撑杆加固柱

单侧预应力撑杆加固柱

三、外包钢加固法
★湿式外包钢加固柱
☆ 计算方法—假设外包钢与原构件完全共同工作，近似地按照两
次成型的一次受力构件，按照钢筋混凝土偏心受压
构件的设计方法计算，但应考虑实际而次受力的影
响，对外包型钢的强度予以折减，折减系数取0.9。

湿式外包钢加固柱
★干式外包钢加固柱
☆ 计算方法—设两部分完全独立工作，按组合构件计算。

干式外包钢加固柱的内力分配

外包钢柱连接构造
三、 其它加固法
★ 粘钢加固法 ★FRP加固法 ★增设支点加固法等等

3.2.3 砼结构耐久性加固
一、砼结构耐久性的损伤
★ 混凝土的裂缝
☆ 按产生原因分类：荷载裂缝；变形裂缝；腐蚀裂缝；
施工操作裂缝等
☆ 按裂缝方向分类：水平裂缝；垂直裂缝；纵向裂缝；横向裂缝；
斜向裂缝；放射状裂缝；顺筋裂缝等。
☆ 按裂缝深度分类：表面裂缝；深进裂缝和贯穿性裂缝等。
★钢筋的锈蚀与裸露
★ 蜂窝、麻面、酥松
二、砼裂缝的修补
★ 表面修补法：☆涂抹水泥砂浆 ☆涂环氧胶泥
☆粘贴玻璃布等 ☆表面凿槽嵌补
★内部修补法： 内部修补法是用压力胶结材料压入砼裂缝中，
并通过其胶结性使原结构恢复整体性。
灌浆工艺流程：裂缝处理 Þ 埋设灌浆嘴、盒管等 Þ 封缝 Þ 密
封检查 Þ 配置浆液 Þ 灌浆 Þ 封口 Þ 检查
★ 结构加固法：一般结合承载力加固同时进行。
☆加设钢筋混凝土围套；☆加钢套箍或粘钢；☆设置预应力拉杆
三、钢筋锈蚀与裸露的处理
（阻止）防止锈蚀加剧，增设加强钢筋。
四、蜂窝、麻面、酥松的治理
置换：确定缺陷的范围→清除凿毛→清洗→修补。

3.3. 砌体结构加固设计
★ 常用的直接加固方法： ☆ 增大截面法 ☆ 组合砌体法
☆ 外包钢法， ☆ FRP加固法
3.3.1 加固砌体的受力性能
★ 加固后砌体的组成：☆ 原砌体
☆ 新加部分（砌体，钢砼，钢，FRP等）
★ 材料的受力特点：
新加部分应变滞后，破坏时，可能达不到充分利用。
★ 新加部分强度利用率：
与加固前砌体的应力水平、材料的应力应变关系、受力
形式（偏心否）等有关，暂取：0.8（轴心受压构件）
或0.9（偏心受压构件）
3.3.2加固砌体的计算方法
★ 增大截面法：对新材料强度折减后，迭加，按砌体结构计算
★ 组合砌体法：对新材料强度折减后，按组合砌体计算
★ 外包钢法：对湿式外包，对钢材强度折减后按整截面（组合
砌体的方法）计算。
对干式外包，应将外力按刚度比分配后分别计算。
★ FRP法：
3.3.3构造要求
应采取措施保证新旧部分的可靠连接。

3.4 钢结构加固设计
★ 常用的直接加固方法：
☆ 增大截面法，☆ 预应力及撑杆加固法，☆ 局部替换法
★ 增大截面法：
☆（原）钢材的老化问题 ☆ 应变滞后问题。
★ 局部替换法：施工时的临时支撑。
★ 预应力及撑杆加固法：形成新的结构体系。
预应力及撑杆加固法举例

3.5 地基基础加固设计
3.5.1地基基础的鉴定
★ 一般分析：原勘探资料的分析，沉降及倾斜观测等
★ 地基的鉴定：勘探，原状土实验，荷载实验等
★ 基础的鉴定：基础类型，损伤情况，材料强度及质量
★ 复核计算：地基承载力及变形，基础承载力等
3.5.2基础的加固
★ 基础注浆：适用于损伤（裂缝）等的加固修复
★ 加大基础底面积：减少对地基的压力
★ 基础加深：用现浇砼（分批）置换原基础下土层，至好土层。
3.5.3地基的加固
★ 静压桩加固法：
☆ 方法：压桩，有锚杆静压桩，坑式静压桩等
☆ 适用性：适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土
和人工填土等静力触探比贯入阻力小于8Mpa的土
☆ 计算方法：按桩计算。
☆ 锚杆静压桩施工工艺：
基础上开压桩孔→开锚杆孔并埋设锚杆→压桩→接桩→→封孔
☆ 坑式静压桩施工工艺：
基础下的导坑→压桩→接桩→→浇砼与原基础成一体
★ 树根桩法：
☆ 方法：钻孔成桩
☆ 适用性：适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、
碎石土和人工填土等
☆ 计算方法：按桩计算。
☆ 施工工艺：定位→成孔→放钢筋笼和注浆管→添碎石→注浆
★ 双灰桩法：
☆ 方法：由生石灰和粉煤灰组成的揉性桩。
☆ 适用性：适用于地下水位以下的饱和粘性土、
粉土、松散粉细砂、杂填土及饱和黄土等，
☆ 计算方法：按复合地基计算。
☆ 施工工艺：定位→成桩（包括成孔和填料，有振动成桩、
锤基成桩、螺旋钻成桩、洛阳铲成桩等）。
★ 注浆加固法：
☆ 方法：向土层内高压注入水泥砂浆或水泥—水玻璃双液浆。
☆ 适用性：适用于砂土、粉土、粘性土和人工填土等。可用于堵漏防渗、提高地基的强度和变形模量，控制地层沉降等。
☆ 计算方法：按复合地基计算。
☆ 施工工艺：钻孔将注浆管压入土层→分层注浆
★ 碱液加固：
☆ 方法：向土层内注入氢氧化钠溶液
☆ 适用性：用于处理以黄土地基的湿陷事故。
★ 高压旋喷注浆加固法：
3.5.4 建筑纠倾（偏）
★ 迫降纠倾（偏）：强迫沉降，有堆载、掏土、降水等方法
★ 顶升纠倾（偏）：强迫顶升
3.5.5 建筑移位

4. 抗震加固及增层改造的结构体系
4.1砖混结构抗震加固结构体系的选择
★ 常规方法：
☆ 构造措施—设置钢拉杆（圈梁）和构造柱等，提高整体性
☆ 补强措施—采用结构性加固措施，组成新的结构体系。
4.1.1 组合墙结构体系
★加固方法：将（部分）墙体改成钢筋砼与砌体组合墙
★加固原理：钢筋砼夹板墙与砖墙的共同工作，组合墙承载力和
刚度明显提高，结构的整体性较好。
★结构分析：受力性能类似于钢筋砼剪力墙，可按类似于剪力墙
结构的计算方法进行结构内力分析。
★截面设计：组合墙截面承载力可按组合砌体偏压承载力计算，
但应考虑二次受力的影响对加固材料强度折减
★适用性：适用于墙体分布均匀，上下连续的多层砖混建筑。
4.1.2 框架砖墙结构体系
★ 加固方法：对原砖混承重结构采用框架托换，在托换过程中,
结合建筑要求尽量保留原有砖混结构的承重体
系，形成了由框架和砖墙组成的结构体系。
★加固原理：砖混结构作为第一道受力防线，由于其四周由钢筋
砼梁柱围套，抗震能力明显提高。第二道防线是框
架结构，抵抗后续作用，保证最低限度的安全。

★ 受力全过程：
☆第一阶段：以原有砌体为主，其受力性能类似于砖混构
可按砖混结构的计算方法进行验算；
☆第二阶段：当原砌体结构损伤后，框架结构开始明显参与
与砌体共同受力，形成框架—砖墙工作机制；
☆第三阶段：当原砌体结构严重破坏后，由于框架的作用，
结构的变形仍受到控制，其受力性能类似于框
架，可按框架结构的计算方法进行验算。
★适用性：适用平面布置复杂，建筑等级较高的房屋。

框架砖墙结构示意 组合墙示意

4.2 整体式外套结构体系
★房屋的加层方法 — 整体式和分离式。
★整体式加层包括：
☆直接加固增层 ☆整体式框架结构加层
☆整体式框架剪力墙结构加层
4.2.1直接加固加层：
★方法：在原房屋上不改变结构体系和平面，采用原有的体系。
★适用性：受原有体系和基础等限制，新增的层数不宜太多。
4.2.2 整体式框架结构加层
★方法：增设（外套）钢筋砼框架，与原有结构连接。
★结构体系及特点：
☆对砖混结构：加层后形成由框架和砖墙组成的结构体系。
存在层间刚度突变，砌体抗震能力不足等问题
☆对框架结构：加层后仍为框架结构体系