补强结构范文

补强结构范文（精选11篇）

补强结构 第1篇

关键词：整体道床,补强,工法

一、选题背景及研究目的和意义

上海拥有目前中国线路最长的城市轨道交通运营线路, 总里程数超过420公里。随着线路里程数的不断增加, 地上空间受到建筑物等因素的影响, 可以利用的空间越来越有限, 所以越来越多的线路都往地下空间延伸。上海、北京、广州等城市地下线路均大量采用了整体道床无碴轨道。但往往由于主体结构的变形、地下水的冲刷、新老混凝土结合不牢、排水沟混凝土厚度过薄及整体道床预留横向沟槽结构薄弱等原因常会导致道床发生翻浆冒泥、横向断裂和隧底吊空以及道床在部分部位开裂等病害[1,2,3]。为保证列车的正常安全运行, 需要及时对道床进行补强, 整治病害, 维护道床结构的安全。

本文的研究目的是针对我国现有各种补强工法, 分析补强工法情况, 对各种补强工法进行对比, 明确在不同的工程情况下最适合的补强工法。

二、我国整体道床结构补强工法的现状研究

随着我国轨道交通的发展, 补强工法也不断地发展和进步, 我国各地区采用的补强工法不尽相同。

(一) 表面涂膜法

表面涂膜法是采用防水涂料进行表面涂膜覆盖, 从而封闭裂缝并进行防水的方法[4]。

优点:便于修补前期的细微裂缝。

缺点:无法深入深处裂缝, 对延伸的裂缝难以进行追踪及观察其变化。

1. 基层处理。

涂刷防水层施工前, 先将基层表面的杂物、砂浆硬块等清扫干净, 并用干净的湿布擦一次, 如检查基层不平整, 须经1∶2水泥砂浆找平。

2. 涂刷底胶 (相当于冷底子油) 。

底胶 (基层处理剂) 配制:先将聚氨酯甲料、乙料和二甲苯以1∶1.5∶2的比例 (重量比) 配合搅拌均匀, 配好的料在2h内用完。底胶涂刷:将配制好的底胶料, 用长把滚刷均匀涂刷在基层表面, 涂刷量为0.3kg/m2左右, 涂刷后约4h手感不粘时, 即可做下道工序。

3. 涂膜防水层施工。

材料配制:聚氨酯按甲料、乙料和二甲苯以1∶1.5∶0.3的比例 (重量比) 配制, 用电动搅拌器强制搅拌3~5min。配制混合料应及时涂刷, 最迟使用时间不得超过2h (从搅拌均匀后计时) 。涂刷第一道涂膜:在已涂刷的底胶固化并干燥后, 应先检查其附加层部位有无残留的气孔或气泡, 如没有, 即可涂刷第一层涂膜;如有气孔或气泡, 则应用橡胶刮板将混合料用力压入气孔, 局部再刷涂膜, 然后进行第一层涂膜施工。涂刮第一层聚氨酯涂膜防水材料, 可用塑料或橡皮刮板均匀涂刮, 力求厚度一致, 在1.5mm左右, 即用量为1.5kg/m2。涂刮第二道涂膜:第一道涂膜固化后, 即可在其上均匀地涂刮第二道涂膜, 涂刮方向应与第一道的涂刮方向相垂直, 涂刮第二道与第一道相间隔的时间一般不小于24h, 亦不大于72h。涂刮第三道涂膜:涂刮方法与第二道涂膜相同, 但涂刮方向应与其垂直。稀撒石碴:在第三道涂膜固化之前, 在其表面稀撒粒径约2mm的石碴, 加强涂膜层与其保护层的粘结作用。

4. 涂膜保护层。

最后一道涂膜固化干燥后, 即可根据设计要求的适宜形式施工保护层, 一般竖面采用水泥砂浆抹面保护层, 平面浇筑细石混凝土保护层。

(二) 压力注浆法

压力注浆法是借助压力将浆液注入混凝土裂缝中, 使裂缝充满浆液补牢的方法[5,6,7]。

优点:强度高, 耐久性好。

缺点:机具笨重, 施工不便。

1. 钻孔开槽注浆法

(1) 现场确定具体病害 (裂缝) 位置。 (2) 针对所确定病害位置进行钻孔, 开设V字槽 (深度/宽度=1/2) 。 (3) 清除钻孔及V字槽内杂物。 (4) 将铝管预埋至孔内, 并用双快水泥封堵。 (5) 封堵的水泥进行浇水养护 (5分钟) 。 (6) 待水泥达到强度后, 连接塑料注浆管至注浆泵。 (7) 按比例配制浆液 (环氧树脂按1∶3配) , 充分搅拌后进行灌浆加固 (灌浆时压力不得小于0.8MPa) 。 (8) 待浆液完全固化后去除注浆管, 清理现场。

2. 钻孔注浆法

(1) 现场确定具体病害 (裂缝) 位置。

(2) 针对具体病害 (裂缝) 类型, 选择钻孔方式 (布斜孔, 骑缝布孔) 。

(3) 选用双快水泥或环氧胶泥封堵裂缝。

(4) 安装并紧固注浆嘴。

(5) 待封堵材料达到强度后, 按配合比配制浆液进行灌浆堵漏。

(6) 当灌浆材料完全固化后, 除去注浆嘴, 留下的注浆孔可以用双快水泥封闭。

(三) 开槽填补法

开槽填补法是沿着裂缝方向将混凝土凿成U型槽, 然后用填补材料将其填平补牢, 达到封闭裂缝目的的方法。

优点:粘结力高, 耐久性好。

缺点:对混凝土结构有损伤。

1. 用人工将晒干筛后的砂、水泥按比例配好搅拌均匀。

2. 将环氧树脂、聚硫橡胶也按配比拌匀, 并掺入已拌好水泥砂浆中, 人工搅拌。

3. 用少量的丙酮 (约0.2 kg) 将已拌好的砂浆稀释到适中稠度。

4. 及时将已拌好的改性环氧树脂砂浆用橡胶桶灌注到已凿好洗净吹干后的混凝土凿槽内进行嵌补。

5. 砂浆嵌入缝槽内处理好后2 h以内及时用毛毡、麻袋将聚硫橡胶改性环氧树脂砂浆进行覆盖。

6. 待完全初凝后, 开始用水养护。

三、结语

目前我国对于整体道床结构补强的工法主要有三种, 根据现场的裂缝宽度来选择相应的修补方法。宽度小于0.2mm的细微裂缝适用表面涂膜法, 宽度在0.2~0.3mm之间的混凝土裂缝适用压力注浆法, 宽度大于0.5mm的裂缝则常采用开槽填补法进行修补。常采用的补强材料有聚氨酯和环氧树脂两种。聚氨酯多用于隧道变形缝渗漏水和混凝土结构不规则裂缝渗漏水。而整体道床结构开裂、整体道床与其他各结构间的开裂或脱离以及其他砼结构的开裂则常用环氧树脂进行补强。

隧道底部管片与道床间的杂质未清理干净会引起的整体道床的开裂 (如成昆线尼日1隧道) , 在地质水文条件较为丰富的地域容易引起整体道床钢筋的锈蚀还有排水沟不通畅会引起整体道床的翻浆冒泥 (如广州地铁一号线的暗挖区间隧道杨箕站体育西站区间[9]以及上海轨道交通三号线石龙路龙漕路区间) 等, 都是影响整体道床稳定性的因素。而这些因素也都是相互关联的, 任何一部分的病害都可能影响到整体道床的结构稳定性。所以必须对整体道床进行综合性整治才能达到预防和消除病害的目的。同时, 由于目前整体道床已在国内外被广泛使用, 故而明确针对不同整体道床病害的整治方法从而使列车正常安全运行显得更为重要。

对于道床混凝土裂缝的探伤而言, 主要就是以无损检测的手段, 确定混凝土内部缺陷的存在、大小、位置和性质。常用的手段有超声脉冲法 (包括冲击回波法及超声脉冲法) 和射线法两大类。但由于射线法因穿透能力有限, 以及操作中需解决人体防护等问题, 所有在我国使用较少。目前最常用的主要用连续超声波探伤仪进行检测的超声脉冲法[10]。

参考文献

[1]王永东, 陈荣.整体道床隧道常见病害及整治[J].成铁科技, 2004, (2) .

[2]钟贞荣, 罗科炎, 杨仕教, 彭康存.整体道床病害分析与整治[J].上海铁道科技, 2008, (1) .

[3]孙师林.地铁运营期间隧道道床冒浆病害分析及整治浅谈[J].科技资讯, 2009, (7) .

[4]于春华.城轨交通整体道床病害及整治[J].铁道工程学报, 2008, (12) .

[5]陈昊, 邱小佩.盾构隧道管片与道床的稳定加固处理[J].土工基础, 2003, (6) .

[6]王方国.预防修——控制整体道床隧道基底[J].成铁科技, 2009, (4) .

[7]王兆林.用灌浆法整治铁路专用线整体道床下沉病害[J].西部煤化工, 2003, (2) .

[8]胡怡东.EAA环氧材料在广州地铁1号线整体道床病害治理中的应用[J].技术资料, (6) .

[9]刘涌涛.广州地铁一号线暗挖区间隧道整治[J].铁道建筑, 2006, (8) .

圆管涵裂缝补强施工方案 第2篇

K57+625圆管涵、K59+273圆管涵、K61+730圆管涵分别于2002年4月份例行检查中，发现局部细长裂缝，个别宽度超过0.3mm，经现场与指挥部工管处盖处长、王总商议，确定套管双层补强的施工方案，具体方案实施如下：

一、施工准备

1、材料准备

采用普通硅酸盐425R水泥；饮用水；弧形滑道；预制每节50cm长、壁厚15cm的圆管（φ110）。

2、机械设备

压浆用泥浆泵；10KW发电机；50KN卷扬机；20米扬程潜水泵；环形钢模板。

3、配合比试验

由中心试验室提供锟压式圆管预制施工配合比，1:0.5水泥浆的配合比调整实验。

二、圆管预制

在指定厂家预制每节50cm长φ110钢筋砼圆管，每节管重780Kg，箍筋采用φ8钢筋，间距为6.5cm，上、下双层布置，分布筋采用φ6钢筋，间距为10cm，骨架采用点焊，焊接牢固；锟压砼坍落度为0.5cm。圆管设计图及验算交由烟台公路设计院审核，批准后方可正式采用。

三、圆管安装

在原φ1.50m圆管内，铺设弧形钢轨道，远端架设50KN卷扬机，采用8T汽车吊将每节φ110圆管放至近端洞口，人工配合卷扬机将φ110圆管缓慢滑入指定位置。

四、压浆

每节φ110圆管安装就位后，四周均匀支垫弧形4.5cm厚垫块，使φ110圆管同心居中，两端安置环形钢模，钢模带进浆孔及出气孔，安装严密，确保不漏浆，水泥泵将调配好的水泥浆泵入管壁间隙，注浆分两次注浆，一次以2Mpa为限，间隔20分钟后以不超压为限，出浆孔冒浓浆为宜，减少泌水收缩，增加水泥浆体的密实。圆管逐节安装，逐节注浆，轨道在沉降缝处断开，并填充沥青麻絮。

五、洞口铺砌

上、下游洞口采用15#砼调整，顺接φ110圆管，以利排水畅通。施工中应注意事项：

1、吊车在高速公路吊装，应与高管处路政部门提前联系，并按规定设置醒目施工标志。

2、吊装过程应由专人统一指挥，有序、文明施工。

3、技术人员应随时注意裂缝变化情况，如有异常，立即疏散涵洞内施工人员，查明原因，并有可行性加固方案，方可继续施工，确保施工安全，万无一失。

4、压浆过程中，经常检查压力表读数，按制定的压力规程进行。

口供补强规则 第3篇

关键词：刑事诉讼；口供；证据补强

补强证据规则是指对某些特定证据，由于其证明力不够，必须补充其他证据方能定案的规则。补强规则属于证明力规则的范畴，其规范的对象是证据的证明力而非证据资格。补强证据规则产生的背景：“一是某些证据本身的证明力较弱，以此定案法官难以达到内心确信；二是保护被告人人权的需要，如果仅凭被告人的口供定罪，极易导致对被告人的伤害；三是规范法官的认证行为的需要，避免同案不同判的案例过多的出现，有利于认证的统一，可以防止法官在简单明显问题上的态意和擅断。”

一、口供补强的意义

口供作为犯罪嫌疑人、被告人的供述和辩解，对于全面分析研究案情，正确认定案件事实，公正、准确地处理案件，不枉不纵，合理配置司法资源，降低诉讼成本，缩短办案周期，具有十分重要的价值。在证据裁判主义要求依据充分证据定案的情况下，犯罪嫌疑人、被告人的交待是案件定案证据中的基本的甚至最重要的组成部分。在无口供的情况下，法官实际上并不认为证据具有充分性，所以，实践中有罪认定上口供的不可或缺性，凸显了口供在定案中的定位和作用，其产生的结果是口供中心主义。整個案件的调查，以口供的收集为中心，以此展开对其他证据的搜寻，口供成为发现和印证其他证据的必要手段，甚至以口供的内容对案件事实形成预断。

二、口供补强规则的适用

补强规则的构成要件包括补强范围，补强证据的证据能力，以及补强程度即补强证据的证明力这三项内容。因此研究补强法则的适用，必须要从这三个方面进行具体考察。

（一）补强的范围

补强的范围需要从两个层面予以讨论：从时间上来看，口供可分为法庭内和法庭外口供，对二者是否均需要补强还是只补强法庭外口供的问题，是一个层面；另一个层面则从待证事实的角度出发，研究在什么范围内需要补强证据的问题。

1.法庭内自白和法庭外自白

英美法国家将自白区别为法庭内自白和法庭外自白。一般来说，英美证据法中的自白规则往往只适用于法庭审判之外的其他诉讼环节，即只有法庭审理程序之外的自白才属于单独的证据方法，从而产生任意性审查和自白补强的要求。相反，如果被告人在法庭审判的过程中主动作有罪的陈述，对于具有当事人诉讼地位的被告人的自白就可以直接认定完全出于任意，该自白可以直接被视为完全的犯罪构成事实的证明原因，无须再进行补强，法官可以直接开始量刑的程序。

从理论上说，法庭审理程序之内被告人自白受到非任意性强制的可能性较低，而在侦查程序中，被告人受强制的机会明显大于审判程序，故从保障被告人自白的真实性角度上分析，庭内自白确实显然更符合证据规则的一般要求。但是，自白是否因为是在庭内作出的，就一定具真实性呢？从司法实践的情况来看来看，未必乐观，我们常常看到被告在审判时的供述亦常常不一致。因此，为担保自白之真实性，防止误判发生，不论在审判庭内或审判庭外作出的自白，均须有补强证据。

2.在什么范围内需要补强证据

补强范围如何体现了法律在犯罪控制价值和人权保障价值上的抉择。如果要求对全部犯罪构成要件的事实都要求补强，无异于忽略了自白证据的证据价值，不利于追诉犯罪；如果仅仅要求补强证据证明自白的真实性即可，那么，又有可能于防止误判、保障嫌疑人、被告人权利不利。在利弊权衡中，只强调控制犯罪对社会的意义或只强调被告人的权益而忽视社会一般安全需要都是“失度”。因此，将补强的范围限定为“犯罪客观方面之主要事实”较为适宜。对于有犯罪结果的，要对犯罪行为和结果事实同时进行补强；对行为犯和未遂犯只须补强犯罪行为的存在即可；对主观方面的要件（故意或过失、目的、动机等）无需补强。因为犯罪的主观方面以被告的内心状态为探讨对象，口供以外没有其他证据存在是非常平常的事情，如果要求犯罪的主观方面也必须有补强证据显然过于苛刻。另外，从国外的规定和实践来看，被告人与犯罪人的同一一般不需要其它证据补强，但是笔者认为被告的同一性是补强范围中极其重要的一个方面。没有了被告人与犯罪人的同一，所有关于犯罪事实的证据都不过是没有指向的证据，司法裁断的准确性存在极大的隐患，正如我们在佘祥林案件中所看到的警示一样。因此，就我国的情况而言，被告人与犯罪人的同一性问题也应该纳入补强的范围。在一定条件下，被告人供认其实施了犯罪行为，即便没有能够直接证明犯罪行为系被告人实施的证据，也可以认定被告人犯罪。

（二）补强证据的证据能力

补强证据的证据能力必须具备以下要素：首先是关联性。补强证据的内容必须与口供内容具有关联性。并且补强证据的内容必须与口供的内容一致，如人物、事件、时间、地点等犯罪构成要件的重要部分必须一致，补强证据才能担保口供的真实性，但是如果与非重要部分内容不一致，并不影响其证据能力。其次是独立性。所谓独立性是指佐证证据必须来源于并非需要由其支持的证人证言。作为口供的佐证证据，必须独立于被佐证的口供。英国的判例曾指出，用来佐证的证据是“一些具体的细节支持而倾向于证实其他证据的真实性或准确性的证据。为实现佐证的目的，它必须是采的和可信的，而且还必须来源于与需要佐证的证人证言独立的资源。再次是可信性。补强证据对自白真实性的保障，补强证据本身的品质是关键，因此可信性也是因素之一。我国刑诉法并没有关于补强证据能力的相关规定，实践中具体操作也不尽统一。很显然，补强证据的能力，首先必须具备一般意义上作为证据的证据能力。这是证据法上对所有证据的要求，补强证据当然也不能例外。

（三）补强程度

关于补强的程度，是指补强证据在什么程度上有证明力，可以说讨论的是补强证据对案件某个事实有没有单独的、充分的证明力。对于补强证据的证明力，应当始终保持清醒的态度，既不过分要求补强证据必须具备完善的证明职能，也不轻易忽略补强证据与犯罪主要事实之间的联系。应该明确，补强证据属于补充证据的性质，用以补强口供的可信性，并非要证明犯罪构成要件的全部事实，只要能够佐证自白的内容并非虚构和保障供述内容的真实性即已充分。依据通说，我国的证据制度是实事求是的证据制度，但是只要法律对证据的证明力未作机械限制，实际上证据的证明力的判断是由法官根据经验法则和逻辑法则自由裁量的，因此，补强证据同自白结合后，对于补强证据的证据价值的判断属于自由心证的问题。裁判者应当将补强证据与自白结合起来，进行综合考量，原则上口供与其他补强证据的证明作用之和应当达到排除合理怀疑的程度。

【参考文献】

[1]何家弘：《证据法学研究》，北京：中国人民大学出版社，2007。

[2]牟军：《自白制度研究》，北京：中国人民公安大学出版社，2006。

[3]卫跃宁：《口供制度研究》，北京：中国政法大学出版社，2005。

[4]徐美君：“口供补强法则的基础与构成”，《中国法学》，2003年第6期。

[5]毛建平：“论口供补强规则”，《四川师范大学学报》（社会科学版），2004年9月5期。

作者简介：王立思，法学硕士，陕西省永嘉信律师事务所律师。

砖混结构建筑薄弱部位的补强 第4篇

1.1 较窄的窗间墙

GB 50011-2001建筑抗震设计规范第7.1.6条规定,7度地震烈度区,承重窗间墙最小宽度为1 000 mm,正常情况下不应小于此值。但是,有的工程受平面布置的限制,有一些窗与窗之间的墙或门与窗之间的墙小于此值,有的仅有370 mm或490 mm宽砖墙。从震害情况看,较窄的窗间墙在地震时容易损坏,甚至倒塌。目前设计者注意到这一问题,例如采用联门窗,避免出现较窄的门窗间墙,但有时较窄的窗间墙仍不可避免。

1.2 承重外墙尽端较窄的墙体

抗震规范规定,7度地震烈度区,承重外墙尽端至门窗洞口的最小距离为1 000 mm,并规定在墙角设构造柱时,可不受此限制。但是,有些低层建筑,不设构造柱,也不采取任何措施,外墙窗开得很大,以致外墙尽端至门窗洞口距离很小,形成薄弱部位。

1.3 承受集中荷载的墙体转角处

这种情况多出现在门厅处,门厅一般跨度大,梁端支座作用在墙上,集中荷载大,尤其在转角处形成墙体受力的薄弱部位,有些建筑物如果不采取措施是很不安全的。

1.4 墙体承重强度不足处

在一些办公楼、宾馆建筑中,常在楼房尽端或顶层中部设置较大会议室,纵横布置的大梁,使横墙承受较大的集中荷载。由于墙体横截面较小,有的为240 mm,有的为370 mm,墙体承重能力不足,出现薄弱部位。

1.5 砖砌女儿墙超高

抗震规范规定,无锚固的女儿墙(非出入口处)的最大高度在7度地震烈度区为500 mm,实际上,不上人的屋顶一般不超高,但上人的平屋顶,其女儿墙高度多在1 000 mm左右,有的又不采取措施,存在安全隐患。出入口处的女儿墙,即使高度超过500 mm但未加锚固,均为薄弱部位。

1.6 烟囱、风道、垃圾道等削弱墙体

在平面布置中只满足功能要求,而且削弱墙体时,又未采取加强措施。对于附墙烟囱及出屋面的烟囱完全用砖砌,既不配筋,也未采取加强措施,由此便形成薄弱部位。

2 墙体薄弱部位的补强

2.1 较窄窗间墙的补强方法

1)通长过梁法。即在相邻的两个窗或门洞口上采用通长过梁,如图1所示。目的是:当地震时,较窄的窗间墙一旦出现裂缝,甚至塌下来,大洞口以上的荷重由通长过梁承载,仍然可以保证安全。

2)竖向加筋法。即在较窄的墙体内加竖向钢筋,使其成为配筋砌体。考虑到这种情况一般出现在外墙,而外墙的厚度一般为370 mm,故加配竖向钢筋是可行的,如图2所示。

3)横向配筋法。即在较窄的砌体中加横向钢筋,组成配筋砌体。墙体配筋用“之”字筋,适当距离在砖缝中交替配,方向相互垂直,或用焊接网片,如图3所示。

4)组合砌体法。在较窄墙两侧加钢筋混凝土小柱与墙组成组合砌体,此种情况用于洞口较高时,组合砌体承重效果较好,如图4所示。

5)提高砂浆强度等级法。较窄墙体部分采用M10砂浆砌筑,同时选用强度等级较高的砖,一般不低于MU10,单独加强这一部分,此法用于较低的洞口。

2.2 承重墙尽端较窄的墙体

对于低层不设构造柱的房屋,可以在尽端墙内加竖向钢筋,局部成为配筋砌体,也可以在尽端转角处加砖壁柱,起到局部加强的作用。另外,在整个低层房屋虽不设构造柱,但为加强尽端转角,仍可局部增设构造柱,以补强尽端较窄的墙体。

2.3 受集中荷载的转角处

一般采用加承重构造柱的方法,按一般作法加强配筋,使其与砖砌体组合承重,如图5所示。也可采用加竖向、横向配筋砌体作法,或者局部加砖壁柱的方法,或者将转角处两个方向的墙体段加厚。上述作法,其砂浆强度等级应提高到M10。

2.4 墙体承重强度不足处

一般采用加承重构造柱的方法,在集中荷载处或横墙适当位置,加抗震承重构造柱,这种构造柱与一般构造柱不同,它既可抗震,又与砌体组成组合砌体,使较薄弱的、稳定性差的、承重强度不足的墙体变成满足强度及稳定性要求的砌体。

2.5砖砌女儿墙超高补强的方法

可将构造柱从顶层伸出至女儿墙,例如隔间构造柱,可在无构造柱处,从顶层外圈梁伸出小柱,使女儿墙每间都有一根柱,而且应在女儿墙顶做钢筋混凝土压顶,这样既可解决女儿墙的稳定问题,也可在女儿墙中配水平钢筋或竖向钢筋。至于烟囱、风道、垃圾道等削弱墙体部位,一般在砌体中配置水平钢筋,出屋顶的烟囱如果较高,可在砌体外加配竖直钢筋并配箍筋,外部压抹细石混凝土。

3分析

1)砖砌体薄弱部位的补强方法,是从结构承重上考虑的。实际上除承重存在问题外,还有其他方面的问题,也同样需要补强,例如由于温度应力、收缩应力引起的墙体裂缝,其部位多在门窗洞口的上下角、外纵墙与内横墙的交界处、高窗的对角线、表箱洞口的局部墙体等,这些部位也同样需要补强。2)砖砌体的薄弱部位,一些人认为是“小部件”,无关大局。殊不知,这些部位处理不好,就会给建筑物整体结构带来隐患,只有各个部位在强度、刚度上都得到保证,建筑物才能确保安全。3)为避免门窗间出现窄墙,采用门联窗,即门—窗,或窗—门—窗,将门窗完全连在一起。但是,一些城市则不同,强调功能和立面需要,常设计成门窗间墙很窄,又不进行任何补强,造成事实上的薄弱部位。例如,外廊式楼房,单间一般习惯在廊道上的外墙设计一个门、一个窗,此时门窗之间墙体,有时仅有370 mm宽,甚至240 mm宽。住宅带阳台房间外开门窗,有些不设计门联窗,而是一门、一窗,窗间墙也很窄。4)对承重能力不足的墙体,虽加构造柱补强,这是抗震的要求,而计算墙身强度和稳定性时,不考虑构造柱的作用,以致造成墙体很厚。例如,某礼堂的山墙,长18 m,高11 m,加构造柱370 mm厚墙,验算稳定性不够,改为490 mm墙,仍未考虑构造柱承重。类似这样的墙体,应将构造柱按抗震、承重构造柱设计,即柱与墙共同组成组合体,地震时抗震,非地震时承重,按这种方法验算墙身强度和稳定性,即使墙体不加厚,只要调整构造柱断面和配筋,就能满足要求。

摘要：针对多层砌体结构的广泛应用,根据施工经验指出了多层砖砌体结构墙体的薄弱部位,详细地介绍了墙体薄弱部位的补强措施,以保证砌体结构的安全,从而延长砌体结构的使用寿命。

关键词：砖混结构,薄弱部位,补强方法,安全

参考文献

[1]GB 50011-2001,建筑抗震设计规范[S].

[2]袁海军.建筑结构检测鉴定与加固手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.

[3]许兰.质量事故分析[M].北京:中国环境科学出版社,1994.

双汇：海外并购补强供应链 第5篇

当下，企业间竞争的领域扩大到企业的外部，最大的机会在供应链的各个环节和供应链的整合上，沃尔玛、梅西百货等巨头的成功都是供应链竞争时代的证明，拥有一个整合了信息流、物流和资金流的高效供应链对企业竞争能力至关重要。

消弭来自薄弱环节的破坏力

尽管经历了2011年的“瘦肉精”事件，双汇依然是全同最大的肉类加工基地，也是全国食品行业排名第一的大型企业集团。

作为供应链上举足轻重的成员，双汇已经在自身的屠宰、加工、流通环节上都做足了功夫，但还是受到供应链管理不均衡的极大影响。

供应链整合要求企业通过对上下游资源的综合利用，将外部市场活动内化，增强经济性，提高进入壁垒，以低成本和高速度向客户输出价值，以获得更大的成功。无论企业处于供应链中哪个或哪几个环节，都会受到整个链条效率的影响。

很明显，只要存在薄弱的环节，必然会影响整个供应链的效率。而且。供应链整合程度差的企业与同行业领先者的差距会成倍增长。举个简单的例子，一家制造商如果在上游拥有十个供应商，假设每个供应商的供货效率为100%。制造商的生产效率就不会受到影响。但在实际生产中，供应商的供货效率肯定不能做到百分之百，通常的合作建立在一个可接受的范围内（如95%的准时供货率）。试问这个供应链环节的总效率是多少呢？我们可以计算得出是0.95的十次方，只有不到60%！因此，能否改善供应链薄弱环节。提升供应链的整体效率，是企业突破瓶颈的关键。

对于双汇来说。供应链上最薄弱的一环，就在于生产养殖。

双汇过去采用的是企业+基地+农户的生产养殖方式，自养比例只占全部供给的11%左右，大部分肉源来自各个散养的供应商，质量和安全的把控不能有效地执行。供应链的问题积累到下游，最终会引发严重问题。这就有了2011年的“瘦肉精”事件。双汇品牌形象受到冲击，直接导致销量的大幅下滑。

然而着手通过扩大自建养猪场规模来加强上游的安全管控，却也并非良策。双汇是做肉类加工的企业。发展新的生猪生产养殖业务，面临着实际应用中的长期摸索和周期波动，在这一行业，已经存在大量各具优势的竞争者，同时还有如新希望这样以饲料生产为核心业务的有实力的进入者，双汇自建的风险自不必说。

另一方面，国内还没有出现过完整的全供应链模式，现有上游的专业化和规模化程度不够，使得联合一些大型的、成熟的生猪生产商来做强上游环节也难以实现。

那么，直接对国外的猪肉生产商进行收购能否如双汇之愿呢？史密斯菲尔德是美国排名第一的生肉商，这家建于1936年的公司，通过规模化并购和自建改造，已经形成了一项庞大的产业，达到了世界領先的专业水平。

因此，短期来看，只要双汇在收购过程中兼容得当，将有两个显而易见的好处：传递产品安全保证的差异化信息给中国消费者。巩固在国内肉类市场的地位；整合和利用美同乃至全球范同生猪生产标准化系统，打开国外市场。这样的优势，是从企业内部或分散的国内产业链内难以形成的。

长期来看，双汇此次将先进产业模式引入国内，是一次强力的刺激，将推动整个肉类产业链的变革和升级。打通从种猪繁殖、生猪育肥、屠宰加工、流通、品牌销售的中国生猪产业链条，对整个行业产生积极的变革作用。兼容并包的三个维度

且不论双汇“蛇吞象”的最终结果如何，其目的很明确，就是要取长补短，兼容并包，认清产业最薄弱的环节。尝试最优手段予以提高；认清该环节企业的优势，形成自身的有力互补，我们将这个技术称作“兼容术”，通过全球产业整合和优势兼容互补的方式，加强供应链管理，以应对存量市场的竞争态势。

在供应链整合的三个维度上，“兼容术”各有注重。

从信息整合上看。原先供应链上存在的信息阻隔要打通，加强信息的共享和沟通。引入先进上游供应商，南于其已经有了成熟的信息系统，通过提供信息接口。能够加快信息整合的效率。

从合作和资源共享上来看，收购优质的供应商，能够对决策权和工作任务进行有效控制，供应商对产品、市场、技术的知识可能更高一筹，就要充分利用其资源上的优势。

最后，从组织关系上来看，关键是要建立起贯穿供应链的绩效测评系统，设计跨组织的信息沟通渠道和各方组织的互联。

对于一些传统行业。信息整合刚刚起步，创新难度大，总体消费者的需求趋于稳定，保持一个缓慢增长甚至减退的趋势。在这样的市场上，企业继续在自身找原因，加大投入，推出新产品和新服务，往往只能造成一时的销量波动，不能结构性地解决整个行业体系面临的问题。双汇因此是迈出了不得不走的一步。

补强结构 第6篇

在实际工作中, 我们偶尔会遇到, 因为形形色色的原因, 需对混凝土结构进行补强的实例, 而这个时刻, 往往更能考验一个结构工程师分析问题和解决问题的综合能力。

国内外目前较常用的混凝土结构补强加固方法, 主要有下列几种:

1.1 加大截面加固法

加大截面加固法是通过增加原构件的受力钢筋, 同时在外侧重新浇筑混凝土以增大构件的截面尺寸, 来达到提高承载力的目的。其优点是可以同时增大构件的刚度、承载力和变形能力, 部分情况下也可以加强连接的可靠性。

1.2 外包钢加固法

外包钢加固法是用乳胶水泥、环氧树脂化学灌浆或焊接等方法对梁柱外包型钢进行加固。该方法主要是通过约束原构件来提高其承载力和变形能力。

1.3 预应力加固

预应力加固方法是通预应力钢筋对构件施加体外预应力, 以承担梁、屋架和柱所承受的部分荷载, 从而提高构件的承载力。

1.4 粘钢加固

粘钢加固是在混凝土构件表面用特制的建筑结构胶粘结钢板, 是提高结构承载能力和变形能力的一种加固方法。其优点是简单、快速, 施工时对生产活动和居民生活影响较小。

1.5 外粘纤维聚合物加固法

通常将碳纤维或玻璃纤维制成织物 (片材) , 粘贴到混凝土表面, 以达到结构补强与加固的功效, 用于建筑结构补强加固的纤维材料, 其强度一般为建筑用钢材的十几倍, 弹性模量与建筑钢材在同一水平上并略有提高。

1.6 喷射混凝土技术

喷射混凝土是借助喷射机械, 利用压缩喷射到受喷面上凝结硬化而成的一种混凝土。喷射混凝土具有较高的力学性能和良好耐久性, 特别是与混凝土、砖石、钢材有很高的粘结强度, 可以在结合面上传递拉应力和剪应力。

上述6种混凝土结构加固方法, 在大量工程实例中均有应用, 每种方法各有优缺点, 在不同的工程环境条件下, 如何根据各种方法的适用特点, 综合分析各种环境因素选择最优加固方案, 则是解决问题的关键。本文详细描述了作者亲历的工程加固实例的分析过程, 以与各位同行交流分享。

2 工程概况

某糖厂一座已建糖仓, 二层框架结构, 跨度10.0m, 开间5.7m, 首层层高7.2m, 二层层高6.9m, 二层活荷载30kpa, 混凝土强度等级C25, 钢筋混凝土中柱600600, 边柱500600, 二层钢筋混凝土主梁4001200。

基础采用Ф800、Ф1000钻孔灌柱桩, 施工时, 未发现异常地基。

投入使用后发现大梁支座附近梁侧出现裂缝, 在梁跨中底部及梁支座部亦发现有不同程度的细裂缝, 裂缝宽度2～3mm, 各榀框架梁的裂缝位置及开裂情况基本相同。

3 计算分析

我们采用平面框架计算程序, 按原设计梁、柱截面尺寸对原结构进行受力验算, 找出造成框架主梁产生裂缝的只要原因有以下两点。

3.1 梁截面不满足抗剪要求

根据受力计算结果:端跨梁最大剪力1970KN, 中间跨梁最大剪力1859KN。而钢筋混凝土梁4001200, 其抗剪强度[V]=0.25fcbho=0.2512.54001135=1418.75KN

显然钢筋混凝土梁的截面不符合抗剪要求。

3.2 主框架梁抗弯钢筋配筋不足

根据计算结果, 所需要配置的钢筋面积与实际施工中所配钢筋面积列表对比如表1:

由表1可看出, 框架梁在梁跨中及中间支座处的配筋不能满足受力要求。

另外, 此框架的中柱, 其轴压比值为1.20, 不满足抗震要求。

除上述原因外, 其他方面均能满足规范要求, 基础部分亦能满足使用要求。

4 加固方案

经计算复核和现场观察分析, 底层仓库可正常使用, 二层框架主梁开裂严重, 不能正常使用, 而且会造成使用者的心理压力。

本工程实例主要问题在于提高主梁抗剪能力和降低中柱的轴压比, 在上述6种加固方法中初选加固方法。

预应力加固法:无法解决中柱轴压比过高的问题, 对于原主梁的加固, 锚固点的设置和施工都很困难;

粘钢加固法和外粘纤维聚合物加固法:不适用于降低柱子轴压比的要求, 为加强原主梁的抗剪承载能力, 需在梁底及两侧大面积粘贴, 造价偏高;

喷射混凝土加固法:对于主梁底部, 工作面小且转折面多, 该方法优势无法显现, 采用该法仍需配筋, 钢筋的构造复杂;

加大截面法和外包钢结构法, 对提高主梁的抗剪承载力效果明显;, 对提高中柱的承载力降低其轴压比, 是最有效直接的方法, 因此该工程加工初步选定采用加大截面法和外包钢结构法。按此思路, 根据实际情况, 我们先后提出了三个补强方案进行比较。

方案一:加大梁截面 (加大截面法)

先对原裂缝进行灌浆处理 (灌环氧树脂) , 再对该框架梁断面进行加大并在特定位置增设箍筋断面400mm1200mm增大为600mm1400mm。见图1。

具体步骤如下:

⑴原裂缝灌环氧树脂浆;

⑵剔凿梁下部, 焊接加长氧箍筋;

⑶界面刷处理剂;

⑷楼面剔凿绑筋;

⑸支模浇注高标号细石混凝土;

⑹楼面浇注微膨胀细石混凝土。

工期:45天

报价:37.38万元 (2003年)

方案二:梁端加腋托 (加大截面法)

由于剪力用及弯矩较大的部位均在梁端, 因此加大梁端部分的截面尺寸, 不失为一个好办法。

在梁的端部将梁的截面4001200加大为6001200～1800, 相应的柱截面亦由600600增大为800mm800mm (每边加大100mm) 。

具体步骤与方案一相同。

工期:40天;

造价:22.2万元 (2003年) 。

方案三:外加钢结构加固法。

在梁下柱侧加“┌”型钢支撑架用以支撑大梁, 将部分荷载直接传至基础承台项面, 使大梁的净跨度由9.4m减为6.0m从而解决抗弯、抗剪不足的问题其具体做法如图4所示。

工期:15天;

造价:20.4万元 (2003年) 。

5 方案比较

方案一、方案二均采用加大原设计梁、柱截面的方法, 解决了原设计梁抗剪、抗弯不足的问题, 补强后可满足使用要求。方案二则比方案一略进一步, 只对梁的弯矩和剪力较大的部位进行补强, 在相当程度上节省了补强费用, 减少了工作量, 但是这两个方案都有着共同的缺点:

⑴新旧混凝土之间的粘合质量难以保证;

⑵施工难度大, 工期长, 工作量大;

⑶对原有结构存在不同程度的损伤, 施工时须对周边次梁实施临时支撑, 以保证安全;

⑷费用偏高。

方案三则较好地解决了前二个方案的不足之处, 具有一下特点:

⑴工期短, 费用最低;

⑵工作量不大, 便于施工;

⑶不影响原有结构, 施工时不存在安全隐患, 无须作临时支撑;

⑷构件体积小, 外观轻巧。

方案三巧妙地利用钢支撑架对原结构大梁进行加强, 将大梁上的荷载通过支撑架直接传递到基础承台面, 将大梁的净跨由原来的9.4米减为6.0米。于是, 原大梁抗剪、抗弯不足问题以及中柱轴压比超限等问题都迎刃而解。这个方案施工方便, 钢支撑架可在工厂制作, 运到现场后再进行安装, 不但质量有保证, 而且免除了支模、搭脚手架等繁琐的工序, 而且方案三只需铲除部位的粉刷即可, 不必凿伤原有结构, 既减少了工作量, 又保证原有结构的安全, 且新旧结构之间的受力单一 (垂直于接触面的压力) , 传力简捷。经过多方面比较, 决定选用方案三为实施方案。

在实施过程中, 方案三最关键之处在于:如何使钢支撑架与原有框架主梁紧密接触。由于原大梁梁底的平整度不佳, 如何使钢支撑架与原大梁底之间的接触面做到“亲密无间, 无懈可击”。这是本方案的关键之所在。为此, 特在钢支撑架的顶部翼缘板上焊上两块4mm厚的钢板。在钢支撑架安装时, 使翼缘板与梁底保持80mm～100mm的间隙。如图5:

待钢支撑架安装固定完毕后, 在间隙中灌注C25细石微膨胀混凝土, 混凝土达到设计强度后, 该建筑即可投入使用。

6 效果

经过补强修复后, 投入使用已超四年, 经过对裂缝及沉降等方面的观察, 没有发现任何不良征兆, 亦未发现出现新的裂缝, 达到了预期效果。

7 结语

在本工程实例中, 将采用外包钢结构法对钢筋混凝土结构补强加固和修复, 不仅具有质量可靠性高, 构件体积小的优点, 而且钢结构可在工厂制作, 现场安装方便快捷, 由于该建筑物首层仍在使用, 采用钢结构施工对业主影响程度最低。经比较该方案造价最低。

这一工程补强加固实例, 笔者认为成功之处在于, 切合工程环境条件与外包钢结构加固法的优势, 抓住问题关键, 对症下药, 结构的补强加固, 比新的结构设计复杂得多, 既要考虑加固施工的成本、可操作性还要考虑与原有结构的接合, 求解出一个最优方案往往令结构的补强加固事半功倍。

摘要：混凝土结构补强, 虽然是非正常情况下的举措, 但又是我们必须掌握的技巧。本文列举笔者几年前经历的一个工程实例, 采用钢结构对混凝土结构进行补强, 该建筑补强后投入正常使用已超三年。

补强结构 第7篇

关键词：混凝土,裂缝,修补措施,加固补强

0 引言

裂缝可以说是混凝土建筑物的“多发病”和“长发病”,而且随着结构服役时间的增长,裂缝的数目和宽度有逐渐增大的趋势。而产生裂缝的原因众多,大致可划分为荷载引起的裂缝、温度变化引起的裂缝、收缩引起的裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝、施工材料质量以及施工工艺引起的裂缝等。

1 裂缝的危害

裂缝的存在会导致其他病害的发生和发展,如渗漏溶蚀、环境水的侵蚀、冻融破坏的扩展及混凝土碳化和钢筋锈蚀等,这些病害与裂缝形成恶性循环,对建筑物的耐久性产生较大的危害:

1)降低了混凝土耐腐蚀能力:混凝土裂缝的存在降低了混凝土的耐腐蚀能力,引起混凝土破坏。

2)加剧混凝土的碳化:混凝土裂缝的存在,使空气中的CO2、水分以及氧气极易渗透到混凝土内部,加速了混凝土碳化。

3)加快钢筋腐蚀:混凝土的裂缝使混凝土对钢筋的保护作用削弱,在裂缝部位加快了钢筋锈蚀的速度;而钢筋一旦锈蚀又将引起体积膨胀,使裂缝进一步扩展,对结构形成更大的危害。

4)影响结构物的强度和稳定性:混凝土裂缝轻则影响建筑物的外观、正常使用和耐久性,对于严重的贯穿性裂缝则可能导致结构物的完全破坏。

2 裂缝修补及补强加固方法

2.1 裂缝修补方法

1)表面封缝法。

当裂缝较小(文献要求小于0.2 mm)时,而且裂缝线细、条纹多时,可在裂缝表面上涂防护膜(分部分涂复和全部涂复两种方法),以提高其防水性及耐久性。通常使用弹性防水材料环氧树脂浆液或水泥浆液进行封闭。当裂缝细而深时,宜用甲基丙稀酸脂或低粘度环氧浆液灌注。施工时先用钢丝刷将混凝土表面打毛,清除表面污物及附着物,用水冲洗后令其充分干燥。之后,用塑状树脂或环氧胶泥充填混凝土表面气孔,再用适当修补材料涂复裂缝部分。

2)凿槽充填。

这是一种适合于修补较宽裂缝(0.5 mm以上)的方法。具体做法是沿裂缝处凿开混凝土,并在该处充填修补材料。具体实施时又因钢筋是否腐蚀而不同。当钢筋未腐蚀时,沿裂缝处以大约10 mm的宽度将混凝土凿成U形或V形槽,在开槽部位充填密闭材料(见图1),充填密闭材料可使用水泥砂浆、环氧砂浆等。如果裂缝下的钢筋已经锈蚀,则开槽时务必开到钢筋锈蚀位置,然后对钢筋锈蚀部位除锈,之后,再清洗干净并干燥,最后用充填材料充填,对锈蚀钢筋的除锈工作一定要做到细致彻底,否则,修补失效,钢筋锈蚀加剧。

3)灌浆。

在裂缝中注入环氧树脂浆液、甲基丙稀酸浆液或水泥浆,旨在提高结构物的防水性和耐久性。适用于修补混凝土结构出现的裂缝,对于承载力不足引起的裂缝除采用本方法外,还采取补强加固措施。对于使用的灌浆材料要符合下列要求:a.浆液粘度小,可灌性好。b.浆液固化后收缩性小,抗渗性好。c.浆液固化后的抗压、拉强度高,有较高的粘结强度。d.浆液固化时间可根据现场条件(温度、湿度)调节,灌浆工艺简单。e.浆液应为无毒或低毒材料。通常使用的浆液分为化学浆液和水泥浆液。化学浆液主要有环氧类和甲基丙稀酸类。在具体使用中,要根据不同工地情况在使用前进行试配,以保证可灌性,满足设计、施工要求。水泥浆和水泥砂浆也应在使用前进行试配,并检查其抗拉、压、弯强度。化学浆料适用于裂缝宽度不小于0.3 mm的裂缝,当裂缝宽度大于1.0 mm时,可用微膨胀水泥浆液修补。对于大面积缺损、蜂窝、孔洞等,宜采用1∶2水泥砂浆或不低于C20的细石混凝土进行修补。

4)修补效果的检查。

a.修补工程结束后,对以防水为目的的修补,则可通过检验已修补的裂缝是否存在漏水现象来确认。b.对于恢复耐久性为目的的修补,就不易确认修补效果。对于具体的工程,可使用压入气体检漏法或在不影响使用性前提下,在灌浆部位采用小直径取芯样检查法。

2.2 裂缝补强加固方法

裂缝的补强加固旨在恢复因开裂或开裂后钢筋锈蚀截面积减小而降低的混凝土结构物的承载力。就目前而言,国内外常用的补强加固方法除上述灌浆加固外,还有加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法和增设杆件加固法四大类。

1)外包钢加固法。

将钢板粘贴在混凝土表面,特别是受拉侧表面,使之与原结构一体化,提高结构承载力的一种方法。外包钢加固法根据施工工艺和钢板与混凝土间粘连牢固度的不同又分为湿式外包钢加固和干式外包钢加固。外包钢加固效果关键在于粘结剂的使用,因此要选择可靠的粘结强度和抗拉、压强度高、耐老化性好的粘结剂(如JGN结构胶等)。

2)加大截面加固法。

在已有构件基础上,补浇混凝土,以增强构件的承载力。在施工过程中,关键要处理好新、老混凝土接触面的粘结,以确保二者协调工作,保持一体。

3)预应力加固法。

借助于外加预应力减少构件中产生的拉应力的一种加固方法。它不但可以使裂缝闭合,还可以给结构施加压应力,以增加结构物的承载力及刚度,减小裂缝宽度。

4)增设杆件加固法。

在已有的梁、柱、板等处增设杆件来增强结构承载力或改变结构物的传力路径以增强其承载力的一种方法。在具体应用中应按被加固梁板在增设支点加固时是否有预加支承力的两种情况考虑,对于有预加力时,支承预加力可视作外力计算。

3 结语

裂缝对结构的使用性能、耐久性能等均会产生一定的影响,针对结构中的裂缝发生、发展情况采用不同的修补加固方法,使结构达到预期的使用年限及功能要求。

参考文献

[1]惠卓,王庆霖.受损构件承载力的计算机模拟[J].西安建筑科技大学学报,1997,29(4):430-434.

[2]中华人民共和国交通部.公路旧桥承载力鉴定方法[M].北京:人民交通出版社,1988.

[3]王喜良,张瑞云,张庆海.既有混凝土桥承载力的振动测试评估方法[J].国防交通与技术,2004(1):4-7.

[4]任宝双,钱稼茹,聂建国.在用钢筋混凝土简支桥面梁受弯承载力估算[J].工业建筑,2000,30(11):29-31.

补强结构 第8篇

高桥水电站共有15孔5m10m自控翻板门, 每扇闸门设有两个支墩和支腿, 共30个支墩和支腿。它由预制的上部四块高720mm厚300mm长9940mm、下部由四块高500mm厚300mm长9940mm的钢筋混凝土结构闸门板固定在两件厚300mm预制钢筋混凝土构件支腿上。挡水部分通过导板、滑轮、连杆、小连杆、连杆座与厚300mm预制钢筋混凝土构件支墩连接, 支墩下部埋入坝体上的预留孔内, 并用二期混凝土浇筑固定, 构成一扇闸门。

电站拦河坝于2004年蓄水拦洪, 在经过几年的运行观测后, 发现翻板门支墩均出现了明显的裂缝, 第一次对闸门支墩裂缝进行了表面处理, 同时在原支墩下游修建了1.5m2.4m0.3m的混凝土构件, 如图1所示。

第二次, 又对闸门支墩进行如下处理:先对裂缝进行灌浆处理, 再在支墩混凝土外表面沿大致垂直于斜裂缝方向在支墩两侧表面凿出浅槽, 粘贴3260mm50mm6mm和2960mm150mm6mm钢板条, 用M8螺栓锚固, 后将混凝土与钢板条间的空隙间涂胶, 如图2所示。

1 翻板闸支墩第一次加固后的结构强度复核

本次取如图1支墩第一次加固的状态进行复核验算, 取正常蓄水位、校核洪水位两种工况进行复核。如图3所示。支墩主要承受水压力, 面板自重, 支腿自重等。

1) 经计算, 各工况下支墩承受的力见表1。

2) 对支墩构件进行内力分析, 计算得 (1) 、 (2) 、 (3) 三个控制截面 (图3) 的内力, 见表2。

注:弯矩以顺时针为正, 轴力受拉为正, 剪力以向右为正。注:弯矩以顺时针为正, 轴力受拉为正, 剪力以向右为正。

3) 对各种工况下的各个控制截面进行配筋验算, 结果如表3所示。各截面配筋图如图4所示。

注:*为纵向受拉钢筋最小配筋率对应的钢筋面积。

由以上计算可以看出, 仅工况一下截面 (1) 抗弯钢筋配筋满足要求, 其他截面抗弯钢筋配筋均不满足要求;虽然工况一、工况二, 截面 (2) 、 (3) 计算所需钢筋面积小于截面实配钢筋面积, 但均不满足抗弯钢筋最小配筋率要求。

箍筋配筋只有工况二截面 (1) 不满足要求, 其余均满足要求;裂缝宽度工况一截面 (2) 、工况二截面 (3) 满足要求, 其余均不满足要求。

2 翻板闸支墩第二次补强加固后的结构强度复核

第二次业主委托翻板门厂家进行了支墩的补强加固, 粘贴3260mm50mm6mm和2960mm150mm6mm钢板条, 用M8螺栓锚固, 后将混凝土与钢板条间的空隙间涂胶, 如图2所示。

由于未查阅到在混凝土表面垂直于斜裂缝加钢板条强度计算的相关规范, 以下计算及分析仅供参考。把垂直于斜裂缝加的钢板条根据角度折算成水平方向和竖直方向的钢板条, 然后参考《混凝土加固设计规范》GB50367-2006中10.2.7, 当钢板全部粘贴在梁底面 (受拉面) 有困难时, 允许将部分钢板对称地粘贴在梁的两侧面。此时, 侧面粘贴区域应控制在距受拉边缘1/4梁高范围内, 且应按下式计算确定梁的两侧实际需粘贴的钢板截面面积Asp, l。

式中, Asp, b按梁底面计算确定的、但需改贴到梁的两侧面的钢板截面面积。

ηsp考虑改贴到梁侧面的钢板受拉合力及其力臂改变的修正系数。

计算结果见表4。

由表4可以看出, 由于钢板条粘贴位置未达到截面 (3) , 所以对加固后对截面 (3) 并没有产生什么影响。但使截面 (2) 在两个工况下, 抗弯钢筋面积, 箍筋率, 裂缝均达到要求。加固后截面 (1) 在工况二下的抗弯钢筋面积仍不满足要求。

3 结论

由以上可知, 经加固后, 可以使钢板条与支墩整体受力, 改善了支墩整体的受力情况。但由加固后的复核计算可知, 部分计算截面抗弯钢筋面积仍不满足要求, 由于复核计算存在简化, 运行存在不确定性因素, 故认为加固后的长期效果还需运行检验。

参考文献

[1]水工建筑物荷载设计规范 (DL5007-1997) .

[2]水闸设计规范 (SL265-2001) .

[3]龙江水电站初步设计报告.浙江省金华市水利水电设计院, 2002.

[4]龙江水电站施工图纸及其它设计、加固、施工、运行管理等相关资料.

补强结构 第9篇

关键词：压力容器,大开孔补强,有限元分析

一、强度分析计算

(一) 压力面积法。

以某压力容器为例, 如果在直径为800mm的壳体上开一个约为450mm的大孔, 其设计规定温度应为100摄氏度, 计算压力为2MPa, 壳体和接管的名义厚度均为18mm, 补强圈的名义厚度和外径分别为16mm和1150mm, 所以的材料都是16Mn R, 在常温条件下, 其屈服强度为325MPa, 其抗拉强度为490MPa, 而在设计温度下, 其屈服强度则为295MPa, 所以, 计算出其应力强度为188MPa, 压力面积法的具体计算如图1所示。

如果我们采用的是压力面积法, 那么其计算的通式就为 (Ap/Ao+1/2) P≤[o], 在此计算公式中, Ap和Ao分别为有效补强范围内压力的作用面积和接管、壳体以及补强材料的有效承载面积, P则为设计压力, [o]为材料的许用应力, 此计算通式是根据在壳体受压面积上所形成的载荷和接管、壳体以及补强材料在有效承载面积上可以产生的整体承载能力相平衡的静力平衡条件所得到的, 如上图所示, Ap和Ao都是由三部分组成的, 它们的计算公式为:Ap=Rnhi+Rn Q+R (Rn+Qn+b) , Ao=Ao0+Ao1+Ao2= (b+Qn) Q+hi Qn+ (Dr/2-Qn-Rn) Qe, 在这两个公式中, hi为接管上的有效补强高度, b为壳体上的有效补强宽度, 那么就分别可以计算出Ap、Ao0、Ao1和Ao2, 从而正经补强是符合要求的。

(二) ASME法。采用这一方法时, 应按照下面的公式计算:

在此公式中, Sb=Ma/I, 而M= (Rn3/6+RRne) p, 其中, As为ASME计算图中的阴影区域面积, I为计算图中阴影区域面积与中性轴的惯性矩, e为图中阴影区域面积中性轴与壳壁中面的距离, Rnm为接管颈的平均半径, Rm则为壳体的平均半径。

容器壳体补强的有效宽度为120.6mm, 接管外侧补强的有效高度为106.9mm, 那么应力强度Sm就为172MPa, 其是小于设计的应力强度的, 根据上述公式还可计算出Sb为253.45MPa, 两者之和为425.45MPa, 其是小于1.5倍的设计应力强度的, 说明其是不满足补强要求的。

二、极限载荷的有限元分析

(一) 确定有限元模型及材料性能。

在极限载荷的要求下, 我们应把模型的实际材料假定成理想的弹性材料和塑性材料, 那么这种材料的应变和应力关系就也是理想的弹塑性状态, 通常情况下, 由上述的计算结果可知材料的屈服强度为295MPa, 按照双线性随动强化的强化塑性模式来选取弹性段和塑性段, 材料的泊松比取值为0.3, 弹性模量的取值为2×105MPa。

(二) 载荷与约束条件。

在有限元模型的内表面, 应均匀的施加内压载荷, 在接管端以及筒体的一端同时施加等效的压力, 应用沿对称剖分面的对称性约束作为约束位移的条件, 这样对剖分面垂直方向的自由度就起到了一定的限制作用。

(三) 确定载荷和设计载荷。

进行有限元的分析工作时, 我们采用的为ANSYS软件, 经计算后我们得到的为大开孔补强结构承受内压的非线性解, 深入的研究Von Mises弹性当量应力最大的节点, 那么就可以得到弹塑性位移和内压的对应关系曲线, 要想准确的确定节点的极限载荷, 建议采用2倍弹性斜率法。

三、强度的校核

(一) 有限元弹性应力的分析结果。

以这个有限元模型作为基础, 输入相应的材料特性值, 同时施加相应的边界约束条件, 在采用了有限元方法进行了分析和计算后, 我们得出大开孔补强结构在设计压力p为2MPa和0.9MPa下内壁和外壁面的Von Mises弹性当量应力。在分析了整个有限元模型的弹性应力的计算结果后, 我们认为应力最大的位置应为筒体和接管相连的内表面根部相贯线的0度位置处。

(二) 应力的分类及强度评定。

对于压力容器的大开孔补强结构来说, 一次总体薄膜应力、一次弯曲应力、一次局部薄膜应力以及二次弯曲应力都会对内压作用产生影响, 而设备所受到的载荷并不是周期性载荷, 其对峰值应力的影响也几乎是可以忽略的。应进一步的研究有限元分析结果中弹性当量应力最大的节点, 有限元危险截面的处理线就应是这一节点与内表面向垂直沿壁厚方向的直线, 中性面和外表面的应力都是小于内表面的应力的, 准确的处理处理线上的应力, 从而计算出各类应力强度。

通过以上的论述, 得出了以下结论: (1) 压力面积法是一种近似的分析方法, 其并没有考虑到弯曲应力这样限制因素, 所以评定过程中是存在一定危险因素的, 而ASME法则是在压力面积法的基础上考虑到了弯曲应力这一因素, 大大的提升了计算的可靠性; (2) 作为压力容器强度的一个薄弱环节, 我们应充分的提升大开孔补强结构的强度可靠性, 设计时, 应采用多种方法对其进行验证; (3) 采用有限单元法可以真实的反映出结构的应力分布情况, 计算精确程度更高, 并且可以应用在各种大开孔补强结构的计算工作中。

参考文献

补强结构 第10篇

关键词:补强法则 激励 学习兴趣

美国哲学家詹姆斯·多伯森在《论家政》一书中说:“资本主义空前成功的主要原因是勤奋努力和自我约束得到了物质上奖励”,即运用了补强法则。为此,我把补强法则运用到高中英语教学上,尽量使学生对他们的口语、对话、翻译、写作行为步步获得满意的结果,从而永远保持对英语学习的浓厚兴趣。我着重抓好以下几个方面:

一、及时纠正英语口语,规范英语语法,批改英语作业

在教学中要求学生用正确的语音朗读课文,准确掌握高中英语语法,可以利用一些工具书增强学生学习英语的能力和兴趣。学生交了作业,都希望能及时得到老师的批改和评价,这种期待十分急切,倘若久久不被理睬,这种热烈的期待心情会很快冷却,久而久之便会使学生的积极性受到挫折,以致做作业的兴趣会丧失。在写作方面,我创造了“全面批改英语写作的热处理法”,又叫英语写作快速批改法。当堂完成当堂写作,当天全部批改完毕,第二天讲评,这种快速批改法,激发了学生英语写作兴趣,培养了优良的写作习惯,深受学生和家长的欢迎。

二、多给勉励性评价

任何被看作令人满意的东西,都可成为一个人的行为的补强。我在给学生的英语作业下批语和评语时,总是怀着爱护和尊重学生的劳动成果及自尊心的心情,用期待和希望的眼光去寻求作业中的优点和长处,力戒使用“空洞无物”,“不知所云”,“语无伦次”,“文理不通”,“不堪一读”等等这一类空泛而带驳斥性的评语,力求多用“在这方面你进步了”,“再试一试”,“有发展潜力”,“这一处写得好”,“这个单词用的好”等这一类带勉励性的评语和批语,就是对极差的作业也要认真仔细地从中找出一些优点。此外,我还提倡“反批法”,即学生给老师的批语、评语下评语、批语。这样老师可以从学生那里获得反馈信息,以便了解和把握学生的心理动机,并进行有效的调控。

三、分数奖励

用分数作为补强的刺激物,诱发学生英语学习的兴趣是一种常用的方法。我采取民主集中制的原则,与全体学生一起讨论制定出英语作业分数奖励性标准。交英语作业的早迟,不足或超过规定字数的多少,书写的优势,内容的好坏,进步的大小,态度的好坏等等,均有固定的分数作奖励,并将奖励分数记入写作记分册,纳入年段英语学业成绩总分,从而使学生英语写作沿着一系列的目标进行。

四、推荐、欣赏作业

中学生对生活充满了激情和幻想。由于很多外语作品的诱惑,不少学生跃跃欲试,企图写作锦绣文章,当作家,翻译家,如果给予及时的指导和补强,则可能使他们的幻想变成现实。为此,我对基调较好、有修改价值的文章,则抓住不放,坚持指导学生反复修改。指导满意后,便向一些英文杂志投稿,或向校内刊物、墙报推荐。文章一旦发表,就会给学生以强烈的鼓舞和震撼,产生巨大的补强效益。对英语基础差、兴趣低的学生,只要作业中有一点长处,如一个单词,一个句子语法结构好,也要及时就这点长处进行表扬。

五、消除畏惧心理

有相当一部分中学生对英语写作存有畏惧心理。对很大一部分同学而言,都习惯了汉语式的表达,写起来难度较大。我根据心理学原理,采用消除法来改变他们的不良行为习惯,充分发挥他们的想象力与创造力,使之逐渐获得写作的乐趣。对于这类学生,我严格要求,端正他们的学习态度,对他们的英语写作坚持认真批改,高度重视,决不放任自流,以此消除对他们的负向补强。另一方面,积极改进英语作文教学方法和手段,如阅读范文、观看影视、参观考察、与外国人对话、现场写作都是较有效的方法。此外,还要特别注重对存有畏惧心理的学生的每一点长进都要给予充分的肯定和表扬,以此加强对他们的正确补强。运用以上方法,经过一段时间的指导训练,就会逐渐消除畏惧心理,达到培养起学生的英文写作为乐趣的良好心理品质。

补强结构 第11篇

开孔的结果,不但会削弱容器壁的强度,而且在开孔附近会形成应力集中,其峰值应力通常达到容器壁中薄膜应力的数倍,例如3倍,有时甚至达到5～6倍。这样高的局部应力,加上接管上有时还有其他的外载荷所产生的应力,温度应力,以及容器材质和开孔结构在制造过程中不可避免地会形成制造缺陷。残余应力、于是开孔附近就往往成为容器的破坏源-主要是疲劳破坏和脆性裂口。因此,开孔补强设计是压力容器设计中较重要的组成部分,是保证容器安全操作的重要因素。我们必须正确分析开孔附近的应力集中,并采取适当的补强方法。

1 开孔附近的应力分析

1.1 平板开孔附近的应力

经分析[1]:①平板开圆形孔;②壳体开孔;③平板开椭圆形孔;④无限大平板开多个孔。得出以下结论:

①开孔的应力集中区域内的应力是属于局部应力,衰减很快,作用范围为(RS)1/2量级;

②孔边应力最高,故在孔边补强最为有效;

③球壳开孔的应力集中系数k小于柱壳开孔的应力集中系数k(球壳k=2.0,圆柱壳k=2.5);

④在双向应力作用时(如轴向应力和环向应力),圆柱壳开孔边缘径向截面上的应力集中比周向截面上的应力集中大得多。所以,若需要在圆筒上开设椭圆孔时,宜使长轴垂直于圆筒轴线,否则将使柱壳强度大大降低;如图1中的(b)比(a)好。

⑤多个开孔,随着间距减小,其孔边应力梯度也减小,最大应力逐渐接近与按作用面积计算的平均应力;

⑥无论是球壳或筒体,若将开圆孔与椭圆孔相比,后者应力集中系数比前者大,故当接管的方向不在壳体的法线时,它的应力集中系数大于法向接管开孔,如图2中的(a)比(b)的应力集中系数大。

1.2 开孔接管附近的应力

(1)球壳上带接管的开孔。

球壳开孔带有接管并受内压力p作用时,其应力集中产生的主要原因是在开孔接管处,由于结构的连续性被破坏,壳体和接管变形不协调引起的。根据变形连续要求,在壳体与接管的连接处,除有薄膜应力的作用外,尚存在一组附加的力和力矩,从而引起的附加应力形成连续处局部区的应力集中。另外,按接管上有其他外载荷,而开孔结构在接管的焊接制造过程中,不可避免地会形成缺陷和残余应力,这是因为:①焊接焊缝时,可能出现气孔、未焊透等缺陷;②热应力存在,焊缝金属晶粒粗大,使强度或塑性降低;③结构刚性约束造成焊接内应力过大等;另外,压力容器的结构形状、承载状态及工作环境等,对接管处应力集中的影响均较开光孔复杂,所以,壳体处的应力集中较开光孔更为严重,k值可达3～6。但其衰减很快,具有明显的局部性,不会引起任何显著变形,故可允许应力峰值超过材料的平均屈服应力。

(2)圆柱壳上带接管的径向与非径向开孔。

经分析[1]得出以下结论:

①无论球壳或筒体,开圆形孔比开椭圆形孔应力集中系数小;②开孔直径愈大,开孔接管附近的峰值应力愈高;③开孔大小相同,接管壁厚增加,应力集中系数下降;④当采用插入式接管时,相同开孔直径,相同的补强金属截面,插入内伸式比插入平齐式应力集中系数较小,如图3中(a)比(b)较小。

2 开孔后的补强计算方法

通过对开孔附近的应力分析,可知在开孔附近有应力集中,即产生局部应力,因此可以采用在开孔附近用局部补强的办法来降低孔边的应力集中。下面对几种常用的开孔补强计算的方法进行阐述及比较。

2.1 等面积补强法

等面积补强法其原则是在开孔处所加补强材料的截面积应与壳体由于开孔而失去的截面积相等。这是基于维持容器整体屈服强度概念的方法。补强后对不同接管会得到不同的应力集中系数,实际上即对不同接管补强后将有不同的安全系数。

其优点:有长期的实践经验,简单易行。由于等面积法是建立在无限大平板开小孔的理论基础上,故对小直径开孔安全可靠,并适用于并联开孔及不规则的结构。因此,各国规范对于几个接管相当接近而又相互干扰的情况,仍采用等面积法。

其存在问题:过于简化,设计受容器直径影响,故没有在全部容器与接管几何比例范围内针对塑性失效给出均一的安全系数。因而在某些场合下,补强材料可能过大,而从疲劳强度来看,有些配置又嫌不足。如曾对一直径1600 mm,壁厚18 mm,开孔直径900 mm(开孔处已采用等面积法补强)的容器,用“三维有限元程序”进行计算,发现局部应力峰值以达到6000 kgf/cm2以上。这表明等面积法某些时候不是偏于保守,而是不足,特别是薄壁大开孔时更应注意。

因此在应用等面积补强法中,须注意以下两点:

(1)必须限制开孔直径与壳体直径d/D之比。因为该法计算原理是基于大平板的开孔问题出发的,当d/D较小时,开孔附近的壳体近似以大平板问题考虑,不致引起很大误差。当d/D较大时,由于壳体曲率的影响,在开孔边缘引起附加的弯矩等,使边缘的应力状态恶化,这种附加的弯矩对孔边应力会产生很大的影响,所以基于平板开孔问题的等面积法就不能适用。

(2)等面积法从其计算意义上讲,未计及开孔边缘的应力集中问题,仅就开孔截面积的平均应力——整个截面的一次应力强度进行考虑的,对开孔区局部应力部位的安定问题未予校核。尤其是在圆筒形壳体上纵向长圆形(椭圆)开孔的情况下,当长短轴之比较大时,在长轴顶点处,可能产生很高的局部应力,极易发生不安定问题,而这种等面积补强计算方法中是未能体现的,所以该方法通常仅适用于长短轴之比小于或等于2的开孔情况。对于长短轴之比大于2的情况,孔边局部高应力部位必须辅以安定性校核。对具有疲劳破坏的情况,则尚应考虑疲劳强度问题。

国家标准GB150-1998中 8.2规定了容器上开孔的范围。

圆筒:Di≤1500 mm时,$d\le \frac{1}{2}D{}_i$,且d≤520 mm

Di>1500 mm时,$d\le \frac{1}{3}D{}_i$,且d≤1000 mm

凸形封头或球壳:$d\le \frac{1}{2}D{}_i$

锥壳:(或锥形封头):$d\le \frac{1}{3}D{}_i{}^{[2]}$

式中:Di——壳体内直径,mm

d——开孔直径,mm

2.2 整体元件补强法

此补强法是根据极限分析和安定性原理提出的,由于金属具有延性和形变硬化的性能,如果峰值应力不超过材料屈服限的2倍,那么,开孔边缘并不会出现大面积的塑性流动。因此,允许用开孔周围的不连续应力和一次薄膜应力迭加后,小于3倍的许用应力的准则作为计算壳体或接管上所需的加厚量。采用此方法补强,对于不同的接管,补强后,也都具有相同的应力集中系数。这种方法可推荐作为中压及高压容器开设径向接管的补强。

此补强法一般只局限于受压容器中的圆筒、球壳、凸形封头(在以封头中心为中心80%封头内直径范围内)的径向单个圆形开孔的补强设计; 两相邻开孔边缘的间距不得小于$2.5\sqrt{\left(\frac{D{}_i+\delta {}_n}{2}\right)\delta {}_n}$;在圆筒上,最大开孔尺寸应在$d/D{}_i\le 0.5‚\frac{d}{\sqrt{\frac{D{}_i\delta {}_{nt}r{}_2}{\delta {}_n}}}\le 1.5$,且$\frac{D{}_i}{\delta {}_n}=10\sim 100$的范围内;在球壳和凸形封头上,最大开孔尺寸应在$\frac{d}{\sqrt{D{}_i\delta {}_n}}\le 0.8$,且$\frac{D{}_i}{\delta {}_n}=10\sim 100$的范围内;如用接管和补强件补强,则应与壳体焊成一整体,且采用全焊透焊缝。过渡部分需按JB4732-95图10-2的要求打磨圆角(见JB4732-95附录H)[3];接管补强件及壳体所用材料的标准常温抗拉强度与屈服点之比σb/σs≥1.5。(符号说明:Di为壳体内径,δn为壳体名义厚度,d为开孔直径,δnt为未补强接管名义厚度,r2为打磨圆角半径$\ge max[\sqrt{d\delta {}_n}‚\delta {}_e/2]‚\delta {}_e$为壳体有效厚度。)

常用整体元件补强的形式有:

①加厚接管补强;

②加厚容器补强;

③同时加厚容器及接管补强。

加厚接管补强适用于中压及中高压的压力容器开孔补强,当容器壁厚与接管壁厚相差较多时,采用这种补强结构,可以有利于保证焊接质量;加厚容器补强常用于容器上开较大直径或开多孔场合,对薄壁容器开较大空时,加厚容器壁厚不但可增加容器刚性,开孔后变形小也便于与接管焊接,但由于是容器整个壳体壁厚加厚,特别是比较大的设备,采用此方法,大大的增加了制造费用;同时加厚容器及接管补强可用于压力较高或重要场合,补强金属集中于开孔应力最大部位,能最有效地降低应力集中系数,可采用对接焊缝,并使焊缝及其热影响区离开最大应力点,抗疲劳性能好,是一种较好的补强方法。例如,球罐中的人孔采用此结构较为合理。因为它既保证因开孔削弱的强度得到充分补强,节省材料,且避免了补强处壁厚的突变,降低了应力集中程度。焊缝采用对接,便于进行射线检测或超声波检测,从而保证焊缝质量。但从供货方面考虑,还是比较困难的。工程上采用什么样的补强形式,不但要从强度考虑,还需从工艺要求、制造简便、方便施工、经济划算等综合因素进行选择。

2.3 压力面积法

压力面积法主要是用于超出GB150-1998规定的开孔范围的设计,即用于大开孔补强。它是以圆筒壳体在端部均布力作用时,壳体中局部环向薄膜应力的衰减范围考虑的。压力面积法的有效补强宽度取$\sqrt{D\delta }(D$为壳体中径,δ为壳体有效厚度),可见它只与开孔壳体的直径、壁厚有关,与开孔直径无关。

HG20582-1998第7章给出了压力面积法的适用范围:$0.002\le \frac{\delta -C}{D{}_i+2\delta }\le 0.1(\delta$为壳体壁厚,C为壳体壁厚附加量,Di为壳体内径),开孔内径与壳体内径之比di/Di超过GB150-1998中的范围,但不超过di/Di≤0.8[4]。

此方法适用于内压圆筒形壳体、球形壳体的圆形开孔补强。它允许压力试验时最高应力的局部区域产生可达1%的塑性变形。

应用压力面积法时,必须满足和注意下5个条件:

(1)接管与壳体应采用全焊透结构,接管与壳体连接内外壁应避免尖角过渡,而采用r圆角过渡。

(2)接管、壳体、补强件的材料其常温屈强比应满足σs/σb≤0.67。应避免采用标准常温抗拉强度下限值σb>540 MPa的材料,如要采用,须在设计和检验等方面作特殊考虑。

(3)接管、壳体、补强件之间的焊缝应进行无损检测(即D类焊缝应进行磁粉检测,按JB/T4730-2005 I级合格)。

(4)此补强方法不宜用于介质对应力敏感的场合。

(5)大开孔应避免用于可能产生蠕变或有脉动载荷的场合。

目前,在我国,压力面积法尚不能作为合法的设计依据,当壳体开孔超出GB150-1988规定时,该方法只能作为参考。在《压力容器设计》中,强调指出:当开孔率超出GB150-1998的规定范围时,应采用应力分析方法或有成功使用经验的对比经验设计[5]。而随着社会发展的需求,大开孔越来越常见,因此,大开孔的补强方法是我国标准规则设计中有待纳入的一大课题。

3 结 论

综上所述,比较可知,各个补强方法都有各自的优缺点,等面积补强法由于结构简单,且易制造,在化工生产过程中,这一补强方法较为受欢迎;整体元件补强法结构较为笨重,且制造成本相对较高,建议用在中压及高压容器开设径向接管的补强;压力面积法,它解决了超出GB150-1988范围的开孔,但它又不能做为合法的设计依据,只能在设计中作为参考。在压力容器设计中,应根据压力容器的工况,以及容器开孔的大小,来采用比较合理又经济的补强方法。

摘要：通过对开孔附近的应力分析,可知在压力容器上开孔,不但削弱了容器的材料强度,而且导致容器局部应力集中,使压力容器的承载能力降低,在其设计工艺条件下会产生危险,成为压力容器破坏的重要因素之一。因此,压力容器开孔后需进行补强,本文对几种开孔补强的方法进行阐述和比较。

关键词：压力容器,开孔补强,应力,方法

参考文献

[1]丁伯民,黄正林.化工容器[M].北京:化学工业出版社,2003:177-185.

[2]国家技术监督局.GB150—1998钢制压力容器[S].北京:中国标准出版社,1998(5):27-48.

[3]机械工业部,中国石油化工总公司.JB4732—95钢制压力容器——分析设计标准[S].北京:中国行业标准出版社,1995:78-82.

[4]国家石油和化学工业局.HG20582—1998钢制化工容器强度计算规定[S].北京:中国行业标准出版社1,998:117.

[5]李世玉.压力容器设计[M].北京:新华出版社,2005:207-211.