《结构鉴定与加固改造》第一讲 · 绪论

2026-09-07 课程笔记 主题:课程对象与主线 · 行业背景 · 加固改造原因 · 技术体系 · 工程特点与实施程序


0 课程定位与考核(先读)

  • 对象:既有工程结构(不是新建工程),英文 Appraisal and Reconstruction of Existing Engineering Structure
  • 课程性质:紧密结合时代与人民需求、开放发展,涵盖多学科知识,是一门综合技术课程,有意思、长知识,但难度大
  • 考核构成:
项目权重内容
考勤、笔记、课堂提问与交流讨论30%平时积累
作业40%查找资料、自主学习、案例
开卷期末30%两种题型(见下)
  • 往届有挂科,需重视
  • 题型:① 选择对应技术;② 工程案例分析与方案(案例只考课堂讲授过的)

【考点】作业占 40%,比期末还重;课堂案例必须记录,案例分析题从中出。


1 课程主线

损伤原因 → 检测 → 鉴定 → 加固 → 改造(对象:既有工程结构)
环节回答的问题对应内容
结构损伤与加固改造原因为什么学?损伤机理与改造原因
既有结构检测方法病是什么?检测
结构鉴定方法病多重?鉴定评估
结构加固设计施工方法怎么治?加固方法
结构改造类型与方法怎么用?改造方式与方法

课程主线与技术体系


2 加固改造技术发展的背景

2.1 各国工程建设三阶段规律

A. 大规模新建阶段(战后重建或经济高速发展期)
→ B. 新建与维修、改造并重阶段
→ C. 维修、加固、改造为主阶段
  • 世界各国维修加固改造投资先后超过新建工程投资
  • 20 世纪 90 年代加固投资占总投资比例:美 50% · 英 70% · 德 80%

2.2 中国 2019 年老旧小区改造:进入"并重阶段"的标志

政策脉络:

时间会议要点
2019-06-19国务院常务会议部署推进城镇老旧小区改造;加快改造是重大民生工程和发展工程
2019-07-30中共中央政治局会议实施城镇老旧小区改造等补短板工程,加快信息网络等新基建
2019-07-31国务院常务会议社区医疗、养老、家政等生活设施纳入旧改范围,给予财税支持,打造便民消费圈

规模与内容:

  • 全国近 16 万个小区、4200 多万户、约 1 亿居民
  • 改造面积约 40 亿 m²,预计总投资约 40000 亿元(实际或超),规模与力度空前
  • 不只改外貌,还改水表、电表、电梯等生活设施;重点改造水电气路与光纤配套,有条件加装电梯、配建停车设施,带动户内改造与消费
  • 机制:中央安排补助资金、创新投融资机制、市场化吸引社会力量参与、建立小区后续长效管理机制;引导社区养老、托幼、医疗、助餐、保洁等服务

【选择题考点】旧改规模数字(16 万个小区、4200 多万户、约 1 亿居民、40 亿 m²、约 40000 亿元)可能出选择题。

2.3 加固改造存在的五条理由(背景小结)

#理由一句话本质
1我国进入新建与维修、改造并重阶段社会发展大背景
2建设与使用过程中病害不可避免(老化、损伤)有需求、有市场
3环保与节约型社会:拆除重建产生大量建筑垃圾;加固改造少用建材、减少建材生产对环境的破坏(“大地伤痕”)对环境好
4工期短、对群众生活干扰小,经济与社会效益显著(省钱 → 节约资源)对人现在好
5人民群众对建筑使用功能与性能要求日益提高对明天好

3 工程结构加固改造的原因(四大类)

3.1 使用过程中出现各种损伤(天灾人祸)

  • A. 使用不当、过载导致结构损伤
  • B. 周边施工、不当装修引起损伤
  • C. 爆炸、台风、地震等灾害导致损伤或破坏
  • D. 使用时间增长或自然环境恶劣 → 材料劣化:混凝土碳化、钢材锈蚀(耐久性下降)

3.2 勘察、设计、施工失误造成质量问题与隐患

  • 源头是"态度或水平差",问题在新建阶段就已埋下,交付后只能靠鉴定与加固补救

3.3 结构改变使用功能(功能提升需求)

类型典型做法
A 房屋增层
B 大空间改造抽柱、墙托梁
C 改变位置和朝向(规划改变)平移
D 增加使用净空建筑抬升(顶升)、航道升级
E 地下空间开发新增地下室
F 文物建筑保护与发展应用在文物保护法框架范围内

3.4 主动提高结构性能(性能提升需求)

  • 增强既有结构抗风、抗震性能,提高可靠度
  • 典型:中小学抗震加固,抗震设防等级由丙级提高到乙级,按现行规范的抗震构造要求大幅提高
  • 常用方法:隔震、减震、消能原件

4 技术体系:检测、鉴定、加固、改造

既有结构在加固改造之前通常先进行检测鉴定。按工程实施阶段,整个工作分为检测鉴定阶段和加固改造阶段两大阶段。 检测之前先做结构现状调查,摸清结构构造、外观和施工质量、裂缝、荷载等情况,据此确定重点调查内容和必要的强度检测内容。

4.1 结构检测技术分类

分类标准类别要点
对结构的损伤程度无损 / 有损
检测对象范围局部 / 整体材料性能检测多针对具体构件,属局部;在整个结构全面布置测区时,局部结果可作整体分析的参数推定值
参数静动力特性静力 / 动力动力=结构频率、周期、位移检测,属整体检测
结构形式钢 · 钢砼 · 砌体
具体材料参数混凝土强度、混凝土碳化深度、钢材锈蚀、钢筋分布、钢材强度与缺陷、砌体强度、砂浆强度
其他几何尺寸测量

4.2 工程结构鉴定方法

方法做法地位
传统经验法按技术人员目测调查和经验判断评定可靠性初步判定常用
实用鉴定法应用现代检测方法技术,分项检验、逐项分析评价、综合评定现行使用方法
概率法建立在材料强度、荷载统计参数基础上计算可靠度,与规范允许值对比统计参数尚不成熟,未进入实用

4.3 结构加固技术分类(四视角)

  • 按加固范围:局部性能加固 / 整体性能加固
  • 按既有结构形式:钢结构加固、钢筋砼加固、砌体结构加固
  • 按构件或部位:梁、柱、屋盖结构、基础、地基加固
  • 按加固目标的功能参数:承载力(强度)· 刚度 · 延性 · 稳定性 · 耐久性

4.4 结构改造技术分类(A–G)

A 增层|B 大空间改造|C 地下空间开发|D 整体移位(平移、顶升、纠偏)|E 局部结构置换|F 抗震性能加固|G 文物建筑保护与开发

4.5 加固改造中的七个关键子技术

  1. 承载力和刚度加固技术(扩大截面、粘钢、复合地基…)
  2. 结构托换技术(改变荷载传递路线)
  3. 裂缝修补技术
  4. 结构局部切割拆除技术
  5. 同步位移控制技术(线位移、角位移)
  6. 隔震、减震、消能技术
  7. 文物建筑现状保护技术

5 技术层级结构:三层级

基础性专业技术 → 专项技术(工序组合)→ 综合技术(系列集成)

层级代表内容口诀
基础性专业技术地基开挖、开挖桩孔、钻取芯、钢筋砼/钢结构切割、既有构件吊装移除、界面凿毛开槽、表面除污除锈;钢材(筋)连接、新旧混凝土界面粘结、结构胶配比、植筋、粘贴钢板、粘贴纤维布(板)、注浆(胶)、预应力张拉锚固挖、拆、钻、切、断、移、除|锚、连、贴、焊、注、预加力
专项技术构件承载力与刚度加固、地基加固、基坑支护、结构托换、裂缝修补、局部切割拆除、同步位移控制、抗震与隔减震安装、文物现状保护、结构防水、模块车运输基础性专业技术工序组合而成
综合技术抗震性能加固(含隔震减震)、抗风加固、建筑物整体移位(平移、旋转、顶升、纠偏)、桥梁整体移位、预制移位建造或置换、房屋增层与新加电梯、室内空间开发改造、地下空间开发、结构拆除、文物保护与功能合理开发系列专项技术集成

【选择题考点】判断技术层级:“植筋"“注浆”=基础性专业技术;“托换"“裂缝修补”=专项技术;“整体移位"“地下空间开发”=综合技术。


6 加固改造技术的发展(三阶段)

阶段1 低水平维修          阶段2 结构胶与预应力出现      阶段3 技术综合、结构功能拓展
简单维修、临时支撑        粘钢技术、预应力加固方法       增层技术、大空间改造托换
扩大截面法加固            粘贴 FRP 技术                整体移位技术、结构置换技术
地基加固、纠偏            裂缝修补技术                  地下空间开发技术
(具体技术)                                        (集成技术)

7 加固改造工程的特点 → 应对(七条)

特点与难点应对
(1)对象为既有建筑,结构形式多种多样,现场千差万别充分调查,全面了解既有建筑及其环境现状
(2)设计施工受既有限制,常在不停产、不终止使用条件下施工多方案比选优化
(3)实施过程中意外情况多发充分准备应急预案
(4)技术新且多为综合应用,工人熟练程度差提高现场管理水平
(5)加固目标与方案差异对成本、工期、难度影响大多方案比选优化是必要的
(6)应用超规范设计和新研发技术专家论证、评审验收是必要的
(7)过程不确定全过程监测是保证工程顺利进行的关键环节

8 实施程序与原则

程序:

现状调查与检测 → 鉴定 → 方案优化选择 → 加固改造设计
→ 施工组织设计 → 施工与监测 → 工程验收

原则:

  1. 先鉴定后加固
  2. 方案综合考虑整体受力与局部受力
  3. 综合考虑技术(施工难度)、成本、工期、社会效益
  4. 尽量利用原结构承载能力(小工程量优先)
  5. 加固过程每一步施工即时检查、实时监测
  6. 维修加固与功能、性能提升综合考虑

9 复习要点总结

必背知识点:

  1. 课程对象:既有工程结构;主线:损伤原因 → 检测 → 鉴定 → 加固 → 改造
  2. 三阶段规律;90 年代加固投资占比 美 50%、英 70%、德 80%
  3. 2019 旧改数据:16 万小区、4200 万户、1 亿居民、40 亿 m²、约 4 万亿,是进入新建与改造并重阶段的标志
  4. 五条存在理由:并重阶段/病害难免/环保节材/工期短干扰小/使用要求提高
  5. 加固改造四大类原因:出现损伤、工作失误、改变功能、提升性能(丙级→乙级;隔震减震消能)
  6. 检测分类:无损/有损、局部/整体、静力/动力;动力检测(频率、周期、位移)属整体;检测前先做现状调查
  7. 鉴定三方法:经验法(初步判定)、实用鉴定法(现行)、概率法(未实用)
  8. 加固四视角;功能参数五个:承载力、刚度、延性、稳定性、耐久性
  9. 改造 A–G 七类;七个关键子技术;托换=改变荷载传递路线
  10. 技术三层级与口诀"挖拆钻切断移除|锚连贴焊注预加力”;专项=工序组合、综合=集成
  11. 程序七步;第一条原则”先鉴定后加固";尽量利用原结构承载能力
  12. 考核:30% 平时 + 40% 作业 + 30% 开卷期末;题型=选择对应技术+案例分析与方案(课堂讲过的)

易错点提醒:

  • 现行鉴定方法是实用鉴定法,不是概率法;概率法因统计参数不成熟"尚未实用”
  • 动力检测属整体检测,别与局部材料性能检测混淆;局部全面布点可作整体分析参数推定值,但局部 ≠ 整体
  • 整体移位(平移、顶升、纠偏)归入改造 D 类;“纠偏"既是改造技术也出现在发展阶段 1
  • 改变功能 A–F 中"增层"与综合技术中的"房屋增层"是两个观察角度(原因 vs 技术层级)
  • 环保理由两条链:拆除重建 → 大量建筑垃圾;少用建材 → 减少建材生产对环境的破坏
  • 政策与规模数字(16 万 / 4200 万户 / 1 亿 / 40 亿 m² / 4 万亿)可能出选择题

可能考题形式:

  • 选择对应技术:按工程需求选关键技术子技术(如"改变荷载传递路线”→托换);按口诀或三层级给技术归类
  • 案例分析与方案:给既有建筑现状与目标(增层/大空间/文保/纠偏),按程序写出"调查检测→鉴定→方案比选→加固改造"框架,并指明所属改造类型
  • 概念辨析:检测分类标准、鉴定方法地位、加固的五个功能参数、实施原则第一条