工業(yè)建筑加固改造分析研究 土木工程專業(yè)

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1、摘 要： 國外的工業(yè)建筑于20世紀60年代已進入大規(guī)模的加固改造階段，國內的工業(yè)建筑進入加固改造較晚于西方國家。從20世紀80年代國內的工業(yè)建筑的開始進入了加固改造的階段，以后的加固改造量逐年提升。工業(yè)建筑加固改造的發(fā)展在一定程度上促進了鑒定改造與加固軟件的發(fā)展，促進了鑒定與加固標準和規(guī)范的發(fā)展同時也促進了加固改造材料和方法的發(fā)展。隨著工業(yè)建筑加固改造的深入反過來要求加固改造市場進一步規(guī)范，如何進一步提高加固質量有待各方的努力與多方面支持。 關鍵詞： 工業(yè)建筑；加固改造 1 工業(yè)建筑的改造與加固發(fā)展情況 工業(yè)建筑作為建筑的一部分，與人們的生產(chǎn)和生活息息相關，工業(yè)建筑構成了建筑

2、物非常重要的部分。據(jù)有關部門統(tǒng)計,目前國內現(xiàn)存的各種建(構)筑物的總面積至少在500億m2以上，工業(yè)建筑占40%，其中絕大多數(shù)是混凝土結構，而且至少有50%以上已投入使用20年以上[1]。隨著社會的發(fā)展,城市的轉型和工業(yè)結構的調整，部分工業(yè)建筑拆除重建，部分工業(yè)建筑經(jīng)過加固改造后能適應社會和經(jīng)濟的發(fā)展繼續(xù)發(fā)揮作用。我國的工業(yè)建筑的改造與加固是從20世紀80年代后期開始的[2]，據(jù)有關資料統(tǒng)計,自1997年以來,我國加固工程量平均年遞增量達到3 0%以上，到2000年全國年加固修復工程量已突破100萬m 2。工業(yè)建筑改造的方向主要有兩個方面，一方面經(jīng)加固改造后工業(yè)建筑繼續(xù)使用經(jīng)過改造后規(guī)模更大更

3、節(jié)能，空間使用上更加合理、高效美觀和符合人性化。這方面的例子很多，典型的例子如上海寶山鋼鐵廠、北京現(xiàn)代轎車生產(chǎn)工廠改造；另一方面改造為民用建筑，工業(yè)建筑由于的內部空間大、并且承載力較大改造為民用建筑基本上都能滿足承載力的要求，外觀和內部經(jīng)過改造和裝修后即可使用。典型的例子如798工廠改造為綜合藝術中心，沈陽鐵西舊工業(yè)區(qū)改造為現(xiàn)代工業(yè)文明長廊，有的改為文化娛樂中心、酒店等。 國外方面歐美等國最先進入后工業(yè)社會，是最先進行大規(guī)模城市結構性調整的發(fā)達國家和地區(qū)，于20世紀60年代最先出現(xiàn)了大規(guī)模的舊工業(yè)建筑改造再利用[3]，20世紀70～80年代就已成為一種趨勢[4]，改造的對象多為工業(yè)革命時代大

4、量興建的輕工業(yè)建筑及少量重工業(yè)廠房。近年來建筑物的改造與加固發(fā)展比較迅速，出現(xiàn)了許多的工業(yè)建筑改造的優(yōu)秀作品,煤廠改造為工業(yè)博物館，將魯爾煤氣罐改造為文化藝術中心，法國巧克力工廠改造成的雀巢公司總部、意大利林格圖工廠改建的林格圖大廈等。隨著社會的可持續(xù)發(fā)發(fā)展，資源的再利用和節(jié)能減排提上日程，建筑作為耗能垃圾制造大戶，減少資源浪費和垃圾制造就是對生態(tài)環(huán)境的最大貢獻。據(jù)西方發(fā)達國家1987年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,對工業(yè)舊建筑的改造再利用比新建同樣規(guī)模、同樣標準的建筑可節(jié)約1/4～1/2的費用[5]。英國國家資金用于新建與改建的比例從70年代的75∶25提高到90年代的50∶50[6]。有人預言21世紀將

5、是建筑業(yè)中最興旺行業(yè)之一的將是舊建筑物的加固改造和建筑的垃圾的回收利用。 2 工業(yè)建筑結構改造鑒定及加固軟件的發(fā)展 結構的改造鑒定及加固是個相輔相成的過程，要進行合理的改造首先是要在結構方面進行可靠性評估，可靠性評估目前主要采用傳統(tǒng)經(jīng)驗法和實用評估法即規(guī)范中的分級評估法，但評估是一個非常系統(tǒng)和復雜的過程，僅靠知識和經(jīng)驗來處理工程中遇到的問題是不夠的，隨著計算機技術的發(fā)展，把這些經(jīng)驗和理論來轉換成計算機程序來處理，需要能對建筑鑒定改造和加固的智能化軟件系統(tǒng)。在結構改造鑒定與加固方面，我國1986年把“工程建設中智能輔助決策系統(tǒng)”定為國家自然科學基重大項目，1991年開發(fā)出了結構評估鑒定方面

6、方面的專家系統(tǒng)，城市現(xiàn)有建筑物震害預測與防預對策的專家系統(tǒng)，鋼筋混凝土單層工業(yè)廠房可靠性評估與對策的專家系統(tǒng)(RAISE-3)，單層混凝土廠房抗震評定專家系統(tǒng)SAIBR[7]。進入21世紀陸續(xù)研究開發(fā)出了一些常規(guī)結構的鑒定與加固專家系統(tǒng),R．C．框架抗震鑒定與加固可視化程序(2001年)[8]，結構加固設計與東大迪普（seu-deep）軟件系統(tǒng)（2003）[9]，鋼筋混凝土框架抗震鑒定的專家系統(tǒng)(2004年)[10]，磚混結構可靠性鑒定程序(2006年)[11]，這些軟件對建筑鑒定加固領域的專家系統(tǒng)的研制起到了積極的作用, 但程序的完善性還有待進一步提高，實用性和全面性方面還有待實踐中檢驗，并

7、且專門用來作為工業(yè)建筑結構的鑒定加固專家系統(tǒng)近年來開發(fā)的比較少或者幾乎沒有，在不久的將來我國將進入維修加固改造為主的第三個發(fā)展時期，因此我國應該投入力量開發(fā)工業(yè)建筑的鑒定與加固專家系統(tǒng)。國外的建筑結構鑒定程序最典型的成果是美國歷經(jīng)5年于1985年開發(fā)出的土木工程系統(tǒng)，它的前身是現(xiàn)存結構的破壞評估專家系統(tǒng)。美國從八十年代初便將專家系統(tǒng)技術應用于結構工程的預測評估領域。 3 工業(yè)建筑改造鑒定與加固相關標準規(guī)范情況 建筑物的鑒定與加固作為一門學科,理論成果最重要的體現(xiàn)的是相關標準的編制與頒布,這是工程技術人員的法定依據(jù),目前已出版的標準包括: 鑒定標準 《工業(yè)構筑物抗震鑒定標準》GBJ11

8、7-88,《工業(yè)廠房可靠性鑒定標準》G B J 1 4 4-9 0,《建筑抗震鑒定標準》GB50023-95,《石油化工建筑抗震鑒定標準》,《鋼鐵工業(yè)建（構）筑物可靠性鑒定標準》YBJZ19-89.《工業(yè)與民用建筑抗震鑒定標準》(試行)TJ23-77。 加固標準 《凝土結構加固技術規(guī)范》C E C S 2 5:9 0,《鋼結構加固技術規(guī)范》CECS-77-96,《建筑抗震加固技術規(guī)程》JGJ-116-98,《既有建筑地基基礎加固技術規(guī)范》JGJ-123-2000《,碳纖維片材加固混凝土結構技術規(guī)范》《,混凝土結構加固施工與驗收安全技術規(guī)范》。 4 工業(yè)建筑結構加固改造方法的發(fā)展 在上

9、部結構中，工業(yè)建筑的加固方有加大截面加固法，體外預應力加固法和改變結構傳力體系加固法。加大截面加固法和體外預應力加固法是常用的方法，已在實際工程中得到廣泛的應用[12]。但這兩種加固方法存在很多不足之處，加大截面加固法施工周期長，對環(huán)境影響大，而且增加截面尺寸，減少了使用空間，因此有一定的局限性。預應力加固法錨固構造困難，施工技術要求高，難度大存在施工時側向穩(wěn)定及耐久性問題。20世紀60年代隨著環(huán)氧樹脂黏結劑的問世，一種新的加固方法—外部粘貼鋼板加固法開始出現(xiàn)，這種加固方法是用環(huán)氧樹脂黏結劑把鋼板等高強度材料牢固粘結于被加固構件表面，使其與被加固構件共同工作。20世紀末，隨著國際市場纖維材料的

10、大幅度下降，一種類似于粘鋼加固方法的外貼纖維復合材料加固法逐漸引起了工程技術人員的關注，外貼纖維復合材料加固法法具有強度高、重量輕、耐腐蝕性好、抗疲勞性能好等優(yōu)點。我國已經(jīng)制定了《碳纖維片材加固混凝土結構技術規(guī)范》。 5 提高工業(yè)建筑改造加固質量的措施 工業(yè)建筑結構鑒定與加固水平的提高是一個系統(tǒng)的工程。首先需要建立和完善工業(yè)建筑結構的加固和修復的質量和技術標準規(guī)范。其次支持加固材料和鑒定加固軟件的研究和開發(fā)。再次要提高加固專業(yè)隊伍的施工水平。其他方面是需要政府在資金方面的支持提高對工業(yè)建筑加固改造研究方面的積極性。同時文化價值觀念方面的引導也必不可少，提倡全民節(jié)約，節(jié)約即創(chuàng)造財富，加固后的

11、建筑同樣美觀實用并且費用低廉。 參考文獻： [1] 宋中南.我國混凝土結構加固修復業(yè)技術現(xiàn)狀與發(fā)展對策(J).混凝土,2 0 0 2(1 0):11-12 [2] 沈實現(xiàn),韓炳越.舊工業(yè)建筑的自我更新*—798工廠的改造(J).工業(yè)建筑.2005,35(8):45-47 [3] 張艷鋒,陳伯超等.國外舊工業(yè)建筑的再利用與再創(chuàng)造(J).建筑技術,2004(1):45-47 [4] 付瑤,劉文軍等.國外舊工業(yè)建筑再利用對我國的啟示(J).沈陽建筑工程學院學報(自然科學版).2003,19(1):33-36 [5] 葉雁冰.舊工業(yè)建筑再生利用的價值探析(J).工業(yè)建筑.2005

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