《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 |
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
- 承载力和刚度加固技术(扩大截面、粘钢、复合地基…)
- 结构托换技术(改变荷载传递路线)
- 裂缝修补技术
- 结构局部切割拆除技术
- 同步位移控制技术(线位移、角位移)
- 隔震、减震、消能技术
- 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:
- 先鉴定后加固
- 方案综合考虑整体受力与局部受力
- 综合考虑技术(施工难度)、成本、工期、社会效益
- 尽量利用原结构承载能力(小工程量优先)
- 加固过程每一步施工即时检查、实时监测
- 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:
- 课程对象:既有工程结构;主线:损伤原因 → 检测 → 鉴定 → 加固 → 改造
- 三阶段规律;90 年代加固投资占比 美 50%、英 70%、德 80%
- 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
- 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
- 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)
- 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
- 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)
- 加固四视角;功能参数五个:承载力、刚度、延性、稳定性、耐久性
- 改造 A–G 七类;七个关键子技术;托换=改变荷载传递路线
- 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
- 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
- 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