系统加固技术范文

系统加固技术范文（精选9篇）

系统加固技术 第1篇

1 数据通信加固的概念

数据加固的概念主要是来源于抗辐照系统的加固设计, 与系统加固的目标一致, 主要目的是为了提高数据信息系统的可靠性。但是相对于系统加固而言, 通信加固的概念相对比较简单。对于无线应用, 一般是采用信道编码的方式有效地降低接受误码率;在进行有线传输时, 需要大力改善信道上对信号质量产生影响的因素, 从而有效地提高通信系统接受信号噪比, 利用恰当的差错控制方式提高接受信息的可信度。在一般情况下, 通信信道比较稳定。现阶段, 高效的数据通信基本都是采用信道编码调制技术, 从而达到自同步传输的目的。这种方式有助于提高数据传输速率以及传输数据的可靠性, 但是可能产生一些错误的编码。对于一些比较复杂的差错控制方法来说, 比如RS、Turbo以及Viterbi等算法, 虽然能够纠正错误, 但是其编码的电路比较复杂、编码率相对比较低, 并且延误时间, 因此, 无法进行广泛地推广, 尤其是对于一些实时性要求比较高、接口电路比较简单并且速率冗余量较小的高速数据通信而言, 其缺点更加的明显。

2 高速数据通信与系统加固技术的发展现状

2.1 高速数据通信的发展现状

基于TTL或者是CMOS电平的并行总线技术, 由于接口比较简单, 并且容易实现, 因此, 在早期的电路设计中应用非常广泛。随着数字技术的不断发展, 现代化的处理机设计的难度在逐渐增加, 所以促使并行总线的技术更加笨重。这主要体现在以下几个方面: (1) 并行总线需要严格按位为每个信号提供更多的链路, 从而占据大量的PCB布线空间; (2) 总线采用的信号形式严重阻碍了其速率的提高; (3) 由于总线之间的串扰以及外部干扰对传输质量产生了严重的影响, 极大地限制了其实际的应用速率以及传输距离; (4) 由于各个链路之间的达到时间不一致, 容易导致出错。

并行总线无法充分地满足高速系统中有关数据的传输速率以及功能的具体要求, 导致串行总线逐渐在取代并行总线。串行总线主要是通过串化的方式, 将高低层次不同的数据串行在一条数据链路上进行发送, 这种做法大大地降低了系统互联的难度和复杂性, 有效地提高了数据传输的质量。在早期, 串行技术对干扰信息的质量具有直接的影响, 并且数据传输同步的质量直接决定着数据能否在接收端可靠恢复, 同时, 由于电平转换以及信号较弱等影响因素, 导致数据的传输速率以及传输距离限定在一定的范围内。从出现低电压差分信号 (LVDS) 之后, 逐渐打破了数据传输的瓶颈, 给高速数据通信的发展带来了新的契机。在20世纪90年代, 美国一家半导体公司提出了LDVS, 这是一种高速的串行信号形式, 主要是以3.5m A的恒流模式发送信号。这种形式明显具有传输速率高、功耗低、传输距离远、容易匹配以及抗干扰能力强等优势, 因此, 许多厂商积极引进LVDS, 导致LVDS的应用范围在不断地扩大。目前, 大部分的高速数据通信方案, 一般都是采用LVDS技术的串行总线技术。

2.2 系统加固技术的研究现状

系统加固技术主要是指通过增加冗余设计或者是改进电子元器件, 尤其是一些集成电路的材质以及结构等, 从而有效地增加通信系统的抗干扰能力以及抗核子辐照的能力, 进而极大地提高其运行的稳定性, 延长了机械设备的寿命。辐照是造成航天器电子设备出现故障的一个重要原因。辐照的来源主要有核爆炸以及各种宇宙射线等。在1975年, 美国的通讯卫星的数字电路中的JK触发器由于受到重核粒子的影响而出现误翻转的情况, 这是第一次明确记录单粒子翻转的现象。随着集成技术的不断发展和进步, 数字集成电路更加容易受到辐照因素的影响。根据有关的数据资料显示:大约有40%以上的故障主要是来源于太空辐照。因此, 需要加强对抗辐照技术的研究, 从而有效地提高航天电器设备的使用寿命。

目前, 对抗辐照加固技术的研究主要分为模型仿真以及试验验证两个方面。进行辐射仿真研究, 是通过计算以及分析的方式探索辐照对电子设备的影响, 这种技术涉及到空间的原始辐射模型以及应用分析两个方面的内容。国际上研究辐照技术的机构主要是美国的国家实验室、美国的喷气推进实验室、意大利的国家核物理研究院以及波音公司辐射效应实验室等机构。我国虽然很早就对抗辐照技术进行多方面的研究, 但是由于受到各种条件的限制, 目前对辐照的损伤机理和模型以及抗辐照的措施研究得较多, 而具体的模拟实验研究则相对较少。

3 系统加固技术研究

3.1 差错控制

差错控制是星载系统常用的一种容错技术。由于前向的纠错技术的星载容错系统在一定程度上可以有效地提高通信系统的抗辐照能力。在星载系统设计中, 在使用SRAM工艺的FPGA时, 需要利用片内RAM以及片外SRAM资源对数据进行缓冲和存储。为了减少RAM资源受到单粒子效应的影响, 可以充分地利用错误检测与纠正电路, 有效地降低单粒子效应引发的通信系统故障率。在进行检错和纠错时, 所遵循的基本思想是在通信数据写入时, 严格按照数据生成一定的校检验码, 与其对应的数据保存在一起;在读出时, 主要是使用校验证码对数据进行判断。如果不存在错误或者是错误可恢复, 则能够将数据正确地输出, 完成回写之后, 可以有效地覆盖原来的通信数据;如果错误不能恢复, 则会产生错误报告, 并且及时通知相关的控制器进行异常处理。这些操作都是硬件自动完成的, 明显具有实时性和自动性的显著特征, 能够有效地提高通信系统的可靠性。

3.2 冗余设计

冗余设计的基本思路是增加备份的功能模块, 在必要时需要替换受损模块, 从而有效地降低通信系统的故障率。冗余设计的方法多种多样, 比较常见的冗余设计包括硬件冗余、时间冗余、信息冗余以及软件冗余等, 应用最广泛的冗余设计是硬件三模冗余容错技术。

3.3 动态重构

动态重构主要是指通信系统在运行时, 对于其中一些需要修改的部分逻辑单元重新配置, 但是需要在不影响其它单元正常工作的前提下, 这种方式也称为运行时重构。通过动态重构, 可以有效地修复单粒子效应造成的通信系统故障。下面主要详细地介绍几种系统构建加固技术: (1) 模块化动态重构技术。模块化主要是严格按照逻辑功能将电路范围几个独立的子模块, 一般主要分为固定模块和课重构模块两种类型, 通过总线宏将子模块连接起来, 利用通信系统模块的调度算法的控制, 对重构模块进行重新配置, 从而有效地解决恢复单粒子效应依法的模块故障。 (2) 重构技术。重构技术主要是通过HDL语言编制的RTL代码, 通过EDA通信工具综合和布局布线, 产生相应的FPGA配置的二进制流文件。基于差异的动态构建属于一种基于比较的设计方法。这种设计方法是将受损的FPGA逻辑与正常的通信逻辑进行比较, 找出其中的差异, 紧接着进行局部重建。现阶段, FPGA开发工具的功能比较强, 可以将任何的动态构建文件转化成图形化的FPGA内部资源, 这种方式支持用户直接访问或者是修改这些资源, 甚至可以直接进行SLICE配置的内部连线。

3.4 ASIC设计

利用ASIC技术能够有效地解决星载设备中存在的诸多问题, 并且可以将ASIC技术替代以往通用的可编制的门阵列FPGA技术, 这种技术能够缩小通信系统的体积、减少质量、降低功耗并且能够有效地提供通信系统的可靠性。在进行ASIC设计时, 需要根据实际的通信系统的操作需求来确定集成规模, 主要是采用专门的材质以及加固技术, 大大地提高通信系统的抗干扰能力和可靠性, 从而真正地解决芯片对辐照的敏感性。同时, ASIC技术也具有较大的风险, 并且耗资比较大、开发周期相对较长等, 如果流片完成之后, 就不能随意进行更改, 因此, 这种技术具有较差的灵活性。ASIC技术一般具有门阵列以及标准单元两种基本结构。门阵列的基本元件是或门, 或门主要包括一些相同的较少数量的未连接的晶体管。实际上, 门阵列中的晶体管开始都是没有连接的形式, 怎样连接主要是由用户决定的。门阵列具有周转期非常快的优势, 但是在进行一些复杂的运算处理时则不方便。在一般情况下, 每个标准单元基本都包括了生产以及连接晶体管的布线层, 它无法像门阵列一样可以共用, 并且每个用户的设计风格都是不一样的, 有的可能需要进行重新设计。如果制造商的设计中包含一些比较复杂的单元, 设计者则需要作出相应的修改, 可以根据具体的规则进行修改, 比如, 硬件乘法器以及通用的微处理器核等。

4 结语

随着科学技术的快速发展, 对高速数据通信与系统加固技术提出了更高的要求。由于数据处理任务量的加大以及高实时性的要求, 促使通信系统的发展规模在不断地扩大, 系统的结构变得更加地复杂, 设计难度也在逐渐提高。因此, 需要加强高速数据通信与系统加固技术的研究。

参考文献

[1]武荣伟, 代海亮.DSP+FPGA折反射全景视频处理系统中双核高速数据通信[J].信号与信息处理, 2013, 11 (22) :109-110

[2]张传胜, 杨波, 周永彬.基于ADSP-BF533并行外围接口的高速数据通信[J].计算机测量与控制, 2013, 11 (33) :111-112

建筑加固技术论文 第2篇

1 建筑物裂损，倾斜的原因

1.1 设计工作的失误

设计工作失误：许多设计人员对地基基础问题的重要性认识不足，常把复杂的地基问题简单化处理。据建设部～的重大工程事故统计，由于设计工作失误导致建筑物发生质量事故的约占事故总数40%。

1.1.1 建筑物基础设计时，没有掌握地基土性，缺乏认真方案比选、专家论证，采用的基础形式不当而发生事故

1.1.2 在深厚淤泥软土地基上，错误选用沉管灌注桩、沉管夯扩桩等基础形式，经常发生缩颈、离析、断桩和桩长达不到持力层等事故。

1.1.3 在填土、软土或湿陷性黄土等厚薄不均地基上，采用条形或筏板等基础方案，导致建筑物倾斜。

1.1.4 采用强夯处理地基时。由于夯击能量不足，影响深度达不到加固深度的要求，没有消除填土或黄土的湿陷性，如果建筑物在使用过程中地基浸水，必然造成建筑物下沉、倾斜或裂损。

1.1.5 对于欠固结的填土、淤泥等软土地基，地面大量回填堆载，采用桩基方案时，如忽视负摩擦力的作用与计算，常发生布桩数量不足，导致桩基过量沉降、断桩等严重事故，使建筑物开裂或倾斜。

1.1.6 同一栋建筑物上选用两种以上基础形式或将基础置于刚度不同的地基土层上，易发生严重事故。

1.1.7 对于软土地基或建筑物形体复杂、高度变化较大时，必须按照变形与强度双控条件进行设计，以确保建筑物的整体均匀沉降。如只做强度验算，将会使建筑物发生不均匀或过量沉降。

1.1.8 设计人员不熟悉或没有认真学习、掌握国家颁布的现行有关技术标准。等等。

1.2 施工方面的失误

1.2.1 基础工程施工质量低劣：施工部门偷工减料，弄虚作假，随便减少配筋，降低混凝土强度等级，采用劣质钢材乃至缩小基础尺寸，减少基础埋深，基础施工放线不准确等。

1.2.2 地基处理方面的原因：目前地基处理手段多，这方面的问题也很多，如桩端未进到设计持力层;桩径未满足设计要求;强夯未达到有效的影响深度;振冲碎石桩未达到振密效果;检测手段不合理或未能正确反映实际情况等等。

1.2.3 地下开挖引起地面建筑物的裂损：城市由于修建地铁、地下街等地下建筑物，或者矿区开挖采矿、采煤巷道引发地面沉降，造成地面建筑物的下沉、开裂、倾斜等损害。

1.2.4 相邻深基坑施工引起建筑物的损坏：在高层建筑基础工程施工中，由于深基坑的开挖、支护、降水、止水、监测等技术措施不当，造成支护结构倒塌或过大变形，基坑大量漏水、涌土失稳，基坑周边地面塌陷，以及相邻建筑物基础工程的施工相互影响，都会对已建成或正在建造的相邻建筑物造成威胁与损坏，引发严重的事故。

1.3 工程勘察方面的失误

1.3.1 如若勘测点布置过少，或只借鉴相邻建筑物的地质资料，对建筑场地没有进行认真勘察评价，提出的地质勘察报告不能真实反映场地条件，如岩溶土洞、墓穴等没有被发现，甚至旧的人防地下道也被忽视，使新建的建筑物发生严重下陷、倾斜或开裂。

1.3.2 勘察资料不准确，结论不正确、建议不合理，给结构设计人员造成误导。

2 裂损，倾斜建筑物治理技术

2.1 制定建筑物正式纠倾扶正和加固方案时，应当充分掌握并具备以下各项条件：业主的要求和建筑物重要程度;实际倾斜和开裂情况;建筑物纠倾时是否有人居住，周围环境条件;地基土质和新补充的勘探资料;基础的损坏情况;原建筑物发生倾斜原因的分析结论;原建筑物检验鉴定结果及纠倾可行性的报告;经现场试验验证的纠倾技术的可行性;与纠倾工程有关各方的协议书等。

2.2 制定纠倾扶正和防复倾加固技术方案，要在有经验的专家指导下，进行反复分析比选。承担纠倾工程的技术主管应当充分熟悉各种纠倾方法，并对其适用条件有正确判断。对于重要建筑物已确定的纠倾工程技术方案还应通过专家论证，充分听取各方面意见，不断改进充实完善，尽可能避免疏忽漏洞。

2.3 在制定纠倾时，应按照建筑物的结构特征和高度条件，分别依据相关规范对其纠倾后允许残留值作出规定，以便确定纠倾工程的实施标准与计算工程量值，同时也是纠倾工程验收的技术标准。

3 纠倾技术

根据纠倾工程设计方案应编制施工计划，并要注意以下内容：

3.1 对整体刚度较差的建筑物，纠倾施工前先进行破损部位或建筑物整体的加固施工，防止建筑物在施工时发生倒塌。

3.2 要考虑建筑物地基在纠倾施工时可能产生的附加沉降，并估计纠倾后建筑物地基可能持续的变形(即滞后的回倾量)，在纠倾施工时及施工后要加强现场观测，并要采取有效的.处理措施。

3.3 施工前要对相邻建筑物及地下设施进行一次检查或测量，要与对方协商或签订协议，采取必要的保护措施。

3.4 对于纠倾后的复倾可能性，应根据防复倾加固设计，在纠倾施工前或施工后进行加固处理。

3.5 纠倾扶正施工前要进行现场试验性施工。以便选定施工参数，验证纠倾扶正的设计方案可行性，进行必要的调整与补充，使其更臻完善。

3.6 应当具体安排现场监测方式，监测点，监测内容和手段，布设回倾率的控制装置，以便通过监测，控制回倾速率，调整施工进度与施工方法，掌握纠倾复位结束的时机，预留滞后回倾量。密切观测建筑物裂缝变化情况，根据裂缝变化规律，调整纠倾速率或采用相应的辅助措施。

4 防复倾技术

为了防止纠倾后建筑物再度倾斜，应在纠倾施工前或施工后，进行防复倾的加固。防复倾加固有以下几种常用的方法：

4.1 抬墙梁法：采用预的钢筋混凝土梁或钢梁，穿过原房屋基础下，置于基础两侧预先做好的钢筋混凝土桩上或支护墩上。

4.2 锚杆静压桩法：利用房屋自重，在原房屋基础两侧，凿压桩孔，埋入锚杆，借锚杆反力，通过千斤顶进行压入预制桩加固地基，该法适用于有钢筋混凝土条形基础或钢筋混凝土筏板基础的建筑物加固。尤其对地下水位较高不便于开挖加固的地基更有效。如原为砖基时，应首先对砖基础进行外包钢筋混凝土套加固，为压桩创造条件

4.3 静力压入预制桩法：以房屋自重和基础底面作为反力托，利用千斤顶直接在原房屋基础下将桩压人土中，以便托顶住房屋，该法适用于地下水位较低地区，基础下地基有软弱层，基础具备支托条件的房屋。施工时需在基础下分别开挖压桩坑。

高速数据通信与系统加固技术分析 第3篇

一、高速数据通信技术的发展现状

在以前的电路设计中比较常用的是并行总线技术, 它是以TTL或CMOS电平为基础的, 它的接口比较简单, 易于实现。但是随着设计处理机的复杂度的加大和数字技术的飞速发展, 并行总线技术也就显得不灵活, 串行总线正在取而代之。串行总线是在发送数据时, 运用串化的方法将数据按照高低位次串在一条数据链上进行发送, 这样做就使系统互联的复杂度得到了简化, 使数据传输的质量得到了很大程度的提高。但是之前的串行技术还是会受到干扰, 直到出现了低电压差分信号 (LVDS) , 使数据传输的速度有了新的突破, 为高速数据通信的发展提供了新的途径。

二、系统加固技术的研究现状

系统加固是通过加入设计或者是改变元件, 使系统抵抗核子辐照或者宇宙辐照的功能得到加强, 使设备在运行时的稳定性增强并且提高设备的使用寿命的一种技术。

导致航天电子设备出现故障的一个重要的原因就是辐照, 它是由于各种宇宙的射线和核爆炸造成的。到目前为止, 抗辐照加固技术的研究主要有两个方面:运用模型仿真和实际的实验验证。我国虽然很早之前就对抗辐照加固技术进行了研究, 但是由于条件不允许, 对辐照的伤害原理和模型方面以及抗辐照的方法方面研究的较多, 而实际的实验进行的很少。

三、数据通信加固的研究

抗辐照系统加固的设计催生了数据通信加固的出现, 数据通信加固与系统加固的目的是一样的, 都是使系统的稳定性增强, 但是与系统加固相比, 通信的加固要简单一些, 在无线的应用方面主要是运用信道编码使接受的误码率降低, 在有线的运用方面是在传输中, 改善信道的质量, 使信号的传输质量提高。到目前为止, 大多数的高速数据通信实现同步传输的方式都是运用信道编码调制技术, 这样虽然可以使传输的速率和稳定性得到很大程度的提高, 但是会使误码衍生。

四、辐照和数据通信对系统稳定性的影响

4.1辐照对系统稳定性的影响

太阳辐射是空间辐射的主要因素, 是由于太阳的活动造成的, 它可以引起电子元件的损伤或者误翻转;银河宇宙射线也会对设备的电子元件造成损伤或者误翻转;捕获带是由地磁场和星际磁场的相互作用造成的, 它在太阳缓变型时是很稳定的, 但是当太阳发生爆发型活动时, 捕获带内的粒子会激增并且爆发, 使近地面的卫星发生故障。

4.2数据通信对系统稳定性的影响

在系统的设计中大量数据和运算, 需要更高的要求, 数据通信也变得越来越重要, 甚至影响到系统设计的成败。在分步处理的系统中, 传输数据的质量会影响到下一步的工作, 从而影响系统的效果, 使系统的稳定性受到影响。串行总线使并行总线的缺陷得到了改善, 提高了数据的传输速度和质量, 提升了传输的距离。因此数据通信对系统稳定性的影响成了关键的因素。

五、研究的发展空间

现阶段由于技术条件的限制, 我国对于高速数据通信与系统的加固技术的研究大多数只是内容方面的研究、分析和设计, 而对于实践经历方面的研究很少, 因此在以后的研究中, 研究者们应该加强实践方面的研究。

六、总结

数字信息的处理和航天技术的发展, 使系统设计面临着更大的挑战, 更高质量、更高速度、更远距离的信息传输是现代数据通信的要求, 而系统的稳定性也受到了很大的关注, 提高系统加固技术也是一项非常重要的技术, 对我国的航空航天事业等信息事业的发展有着很大的影响。

摘要：随着信息化时代的到来, 数字技术也在不断的发展, 运用的范围也日益广泛, 而且我国正在发展一些高端技术事业, 比如载人航天事业、卫星通讯事业等。这使我国的数据通信技术面临着新的机遇和挑战。本文分析了我国高速数据通信的发展现状和系统加固技术的研究现状, 并对数据通信和系统地加固技术进行了研究。并对其发展空间进行了展望。

关键词：高速数据通信,系统加固技术,分析,研究

参考文献

[1]冯彦君, 华更新, 刘淑芬.航天电子抗辐射研究综述[J].宇航学报, 2010, (18) :97-98

[2]韩建伟, 张振龙等.单粒子锁定极端敏感器件的试验及对我国航天安全的警示[J].航天器环境工程, 2011, (3) :57-58

系统加固技术 第4篇

系统防黑加固能够扫描检测电脑容易被 攻击而存在的“软肋”问题，如远程注册表服务、Teinet服务和隐藏的盘符共享和数据库密码等等安全弱点，而360安全卫士是自带防黑加固功能，能够对这些薄弱项目进行全面检测，让我们电脑防卸 入侵，大大提高系统的安全性，下面介绍下360安全卫士防黑加固功能的使用方法，

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电子商务系统的安全加固 第5篇

随着互联网的飞速发展, 越来越多的电子商务得到了广泛的应用, 包括网上银行、网上购物、网上炒股等, 在当今交通拥挤、生活节奏日趋紧张的现实条件下这些系统给人们的生活带来了非常大的便利, 足不出户即可以实现银行转帐、费用代缴、购买到理想的商品、买进或卖出股票等。所有的这些只需要按几下键盘、点几下鼠标即可, 既节省了时间又缓解了交通压力。

但万事有利有弊, 尽管这些系统给用户和商户带来了便利和经济效益, 随之而来的安全问题也在困扰着用户、商户、服务提供商, 在虚拟的世界里怎么建立用户和商户之间的信任, 怎么保证账户密码和资金信息的使用不会被黑客或其他非法组织利用。尤其是越来越多的木马、蠕虫等病毒软件也在随着计算机和网络的发展而发展、传播, 这些给网上交易系统带来极大的风险。

令人可喜的是有些系统建设伊始就已经考虑了安全问题, 其他系统也已经在逐步地进行安全加固, 提高安全等级。

2、安全现状

网上银行系统多数在建设时已经考虑了安全问题, 提供了多种安全方式由用户选择, 但总体来看, 安全等级还有待加强。

对于网上交易系统, 一般都是通过第三方的交易平台。用户和商户之间不直接进行资金的往来, 第三方提供交易平台, 他们选择信任第三方交易平台, 所有的资金信息往来通过第三方。

总体网络示图如下:

在这些系统中采用多种不同的安全方案, 用户使用起来差别较大, 安全等级也参差不齐。

2.1 数字证书的使用

在网上银行系统中, 多数采用基于数字证书的安全解决方案, 即用户在申请开通网上银行系统时, 会得到一个数字证书, 用户在登录网上银行系统时使用该证书建立和银行之间的信任关系。

但关于证书的存储和使用目前存在差异, 有些证书对应的密钥直接在一个USB密码钥匙里面生成并在其中保存, 有些证书由银行代为生成以文件形式保存在本地操作系统中。USB设备和本地机器之间的通讯、本地机器操作系统有无病毒木马等都会导致安全风险。

2.2 用户名口令的使用

在多数的网上购物系统中采用的是基于用户名、口令的安全解决方案, 有些网上银行系统也提供此方式, 这种方式在使用时会面临口令的强度和记忆难度、输入方式等问题。

口令太短、太简单, 很容易被破解;口令太多, 使用时容易弄混;口令太复杂、太长, 记忆起来比较困难, 并且在使用键盘输入时容易被木马病毒截获。

2.3 动态口令卡的使用

有些网上交易系统提供动态口令卡的登录方式, 动态口令卡是一张刮刮卡, 上面有十几个或几十个口令, 每次使用一个, 用完后对应的口令作废。

这种方式免去用户一个口令的记忆, 方便用户使用, 用完作废相对提高了安全性, 但不可避免会发生动态口令卡丢失, 网银账户和登录密码被盗用的风险。

2.4 手机随机码的使用

还有一些网上交易系统在涉及资金交易时采用手机随机码的方式, 即系统随机生成一个交易码, 发到用户手机上, 用户需要使用收到的随机码对交易进行确认。

但目前无线通讯网络的安全性还有待加强, 手机号码复制和窃听事件时有发生, 手机随机码的使用会引入更大的风险。

3、风险分析

3.1 口令风险

关于口令使用存在的风险主要包括口令的泄露和口令的混乱。

口令泄露很容易理解, 即口令被他人得到, 这种情况会产生的后果比较容易想到:个人信息被泄密、账户资金被盗用等等, 直接导致用户的财产损失。产生这种情况的原因主要是口令太简单、用户使用不当、或非法分子的强力破解。

口令混乱主要指目前很多的交易系统中有各种各样的口令, 有系统登录口令、账户交易口令、还有密钥使用口令等等。一个系统有多个口令, 不同系统还有不同口令, 众多的口令记忆起来无比复杂, 使用起来也很容易用乱, 导致系统登录不进去、无法使用等, 间接造成用户使用风险。

3.2 证书安全风险

证书的安全风险主要指数字证书对应的密钥的安全风险, 目前使用数字证书的系统中对应的密钥有两种保存方式:一种是保存在USB密码钥匙中, 即密钥直接在其中生成, 无法取出;另一种为软件方式, 即由电子商务系统代为申请或产生, 然后以文件形式保存在本地系统中。

对于软件的方式, 由于证书对应的密钥保存在本地计算机中, 而目前使用的计算机操作系统大多数是Windows操作系统, 这就相当于用户必须要选择相信本地计算机操作系统。而Windows系统的广泛应用直接导致受到病毒、木马的攻击最为广泛, 众多用户的安全意识和计算机操作能力差别比较大, 不可能完全保证系统补丁的即时安装, 防火墙及时更新。这就非常容易导致证书对应密钥的泄密, 进而给不法分子伪造数字签名提供了前提条件。

3.3 通讯风险

通讯风险主要包含两部分, 一部分指本地计算机和银行或第三方交易平台之间的通讯, 另一部分指本地计算机和USB密码钥匙之间的通讯。

对于本地计算机和银行或第三方交易平台之间的通讯风险主要是双方通讯是否采用了加密通道、是否采用了高安全的加密算法。

是否采用了加密通道很容易理解, 因为所有的交易都是通过互联网完成, 互联网上的数据很容易被窃听、伪造。采用加密通道就提高了安全性, 避免对交易数据随意窃听。但如果加密算法强度不够, 安全性也不足以保证通讯的安全。因为有相当一部分的网上交易系统通讯加密采用的是系统默认的加密算法, 而这些算法的强度无法保证。

以美国为首的西方国家对我国安全技术和产品附加了明确的出口限制, 对一些对称加密算法的密钥长度限制在一定范围之内, 由于安全加密算法本身是公开的, 其安全性只能唯一由密钥长度决定, 国内软件系统若直接采用进口安全产品, 其安全性将大打折扣, 这往往是发生灾难的重大隐患。

对于本地计算机和USB密码钥匙之间的通讯安全主要是USB通讯的安全, 目前有很多的软件可以直接对USB设备进行监听, 如果USB通讯不采用安全保护的话也有相当大的安全风险。

3.4 软件风险

软件风险主要指所使用的软件本身的安全性, 包括用户端的浏览器、所登录的网站服务器等, 如果对这些软件的安全性没有保证的话很容易被利用, 使用假冒的浏览器、登录假冒的服务器等, 造成用户个人信息的泄密。

3.5 使用风险

使用风险主要是因为对电子商务系统的使用是大众化的, 不可能每个人的安全意识都很高, 在使用过程中难免会出现泄密的地方, 比如口令的保存保护、计算机系统的补丁升级、防火墙的安全和病毒扫描等, 对这些关键点的使用必须要提高安全意识, 并尽量通过系统的其他安全手段规避。

4、安全方案

结合上面的风险分析, 一个安全可靠的电子商务系统应该充分考虑各方面的安全风险和众多用户的适用性, 选择高安全的解决方案避免给系统使用者造成财产损失或引起商业纠纷。

在进行系统安全加固时, 主要从以下几个方面设计:

第一, 所有系统的安全认证应该采用数字证书的解决方案, 尽可能摒弃众多用户名口令的弱认证登录方式;

第二, 所有涉及的算法实现尽可能采用国产或国家指定算法;

第三, 用户端口令的输入采用随机软键盘;

第四, 所有的交易双方采用双向身份认证, 以网上银行为例, 就是银行要验证用户、用户也要验证银行;

第五, 所有的数据通讯采用加密通道;

第六, 所有无法避免使用口令的环节从业务上对口令验证提供重试限制, 避免对口令的暴力攻击;

第七, 所涉及的用户端U S B密码钥匙和本地计算机之间的通讯必须采用安全加密措施, 防止木马窃听U S B通讯数据。

基于上面的设计思想, 安全加固后的网上交易系统如图所示:

在其中, CA系统指证书认证系统, 提供证书的发放功能;国产加密模块指采用国产算法或国家指定算法的高端密码设备, 在系统的服务器端提供高性能的密码运算服务;国产USB密码钥匙指采用国产算法的USB密码设备, 提供密钥的生成和证书的存储功能;随机软键盘指客户端的键盘输入软件, 通过鼠标点击使用;病毒防火墙主要用来进行病毒、木马的扫描, 保证用户计算机的安全。

当然, 安全的加固应该全方位考虑, 在添加外围安全软硬件的前提下, 还要进一步提高系统的安全设计。

4.1 口令保护

口令的保护应该是多方面的, 一是系统提供口令的重试限制, 即采用一定的策略在口令重试几次后限制对应帐号的使用, 防止对用户口令的暴力攻击;二是对口令的使用一定要保密, 尽量不要记在有形介质上, 有形介质是非常容易造成泄密的环节;三是口令长度和复杂度一定要提高, 尽量不要有迹可寻;四是对口令要经常修改;五是口令的输入应该使用随机软键盘, 避免木马程序通过截获键盘输入的方式得到密码口令。

4.2 证书的安全

避免软件证书的使用, 或者从业务上进行控制, 即使用软件证书只能进行查询、浏览, 而不能进行交易。

普通的业务要求证书采用USB密码钥匙保存, 对应的密钥由U S B密码钥匙生成, 密钥不能够被明文读出, 所有对USB密码钥匙的物理攻击将直接导致密钥的自毁, 防止用户密钥的泄露。

所有涉及使用证书对应密钥进行数字签名操作时, 必须有人工干预, 同时有交易类型、交易金额、交易时间的提示, 防止木马程序在系统后台假冒用户进行数字签名。

4.3 通讯的安全

通讯的安全首先应该包括通讯双方的身份认证, 其次是通讯双方的数据传输必须通过安全通道。

通讯双方的身份认证主要是通过数字签名的方式实现, 通过身份认证可以防止身份假冒、网站伪造, 即通讯的双方在身份上都是值得信赖的。

安全通道主要通过加密的方式实现, 即在双方进行身份认证后进行加密算法和加密密钥的协商, 协商好后, 通讯双方之间的所有交易信息均采用加密方式传递, 防止明文信息在网络传递时泄密。

这里的通讯包含两部分, 一部分指本地计算机和远程交易服务器之间的通讯, 另一部分之本地计算机和USB密码钥匙之间的通讯。这两部分通讯都必须采用安全方式进行加固, 防止不法分子或木马程序从通讯中获取隐秘信息或者得到非法收益。

4.4 软件的安全

软件安全主要指在使用网上交易系统时应保证所使用的软件包括操作系统是安全的。

对于操作系统的安全性可以通过安装病毒防火墙并及时更新病毒库、及时安装操作系统升级程序等方式保证。对于软件安全可以采用数字签名的方式实现, 即所有网上交易系统自身的软件均包含数字签名, 这样如果软件被篡改或被替换的话通过验证签名的方式很容易被发现。

4.5 随机因子的质量

随机软键盘、登录时的随机附加码、加密通道的密钥都是基于随机数原理的, 目前通过软件方式产生随机数都是基于一定的算法, 存在一定规律。通过使用USB密码钥匙, 内配物理噪声源随机数发生器, 可以提供高质量随机数的生成, 进一步提高系统安全性。

5、管理的安全

完美的技术解决离不开执行, 再合理的方案如果没有了管理也会漏洞百出, 因此管理的安全也必须得到保障。

管理的安全包含两大部分, 一部分是银行和第三方交易平台的管理安全, 另一部分是用户对个人信息的管理安全。

银行和第三方交易平台的管理安全主要指C A系统的安全管理、后台数据的安全管理、各重要操作的可审计、各级操作权限的合理分配、服务系统网络的漏洞扫描和预警。

个人信息的安全管理主要指个人口令的安全保管, 不能随意在非个人计算机上使用网上交易系统, 避免机密信息残留。

6、结论

本文针对电子商务系统, 分析了安全现状, 指出目前存在的风险, 随后提出了一整套完整的安全加固方案, 涵盖了多个方面, 从安全技术的改进, 到管理制度的完善;从技术的安全到操作的安全。本方案从技术手段上、从可操作性上都易于实现、易于部署, 为众多网上交易系统提供了安全解决手段。

希望通过本方案的讨论, 进一步提高人们的安全意识, 加强电子商务系统的安全性, 有效防范来自各方面的攻击和威胁, 把风险降到最低水平, 充分保证用户和商户的安全。

摘要：随着互联网应用的飞速发展, 越来越多的电子商务得到了广泛的应用, 使用这些系统是否安全成为了越来越多用户考虑的问题;而如何保证所提供系统的安全性、提高竞争力、保证用户信息的安全, 这些问题也给服务提供者提出更高的要求。安全应该是多方面、多角度、多层次的。只有结合安全技术和安全手段进行加固, 才能提高系统的竞争力, 推动系统的发展。

关键词：数字证书,PKI,CA

参考文献

系统加固技术 第6篇

1 抗震评估标准

介绍抗震加固技术前首先要对抗震设计方法和抗震性能评估标准有所了解,日本在抗震评估体系上已经比较完善,抗震技术水平较高。对结构抗震安全评估起到一个很好的前期判断工作。

1.1 抗震安全评估标准

可通过如下公式进行判断[1]:

1.2 安全判断标准

为保证地震发生时孩子的安全,同时,为逃生人员提供一个躲避的地方,公共学校设施抗震性能指标在评估后不得低于0.7。

2 传统抗震加固技术发展及评价

经过了对建筑物进行抗震评估测试,我们就需要对房屋结构针对其抗震性能进行有效的抗震加固,由于钢筋混凝土结构和砖混结构在我国应用较早,因此也是最常见的建筑结构形式,但是我国混凝土结构和砖混结构基础期为50年,很多房屋已经进入中年期甚至是老年期,裂缝、渗漏、剥落等现象随处可见,因此对其进行加固成为了亟需解决的问题。传统的加固技术已经比较成熟,应用也比较普遍。

2.1 混凝土传统抗震加固技术

本文主要通过四种方法来介绍传统混凝土加固技术:

(1)增大截面法:即通过增大混凝土构件的截面积,从而提高承载力来进行加固从而满足正常使用。这种方法对混凝土的梁、板、柱等构件的加固效果比较显著。

(2)外包钢加固法:是指在需要加固构件的四周包上角钢,这里主要针对钢筋混凝土柱、梁。在角钢选择上,应根据结构的结构、破损程度、环境条件选择合适的角钢来进行加固,钢结构在强度、塑性、耐热等方面可以明显提高构件的承载力,增大延性和刚度,可适用于不能改变原构件尺寸大小,但是又必须提高截面承载力的砌体柱等构件。但缺点也比较明显,由于钢材容易锈蚀,防火性能比较差,因此应该采取一定的保护措施,加固造价比较高。因此实际工程中当强度小于C15的混凝土构件,一般不建议使用本方法进行加固。和它比较类似的事粘钢加固法,但是粘钢加固法是使用钢板来进行加固。

(3)置换混凝土加固法[2]:由于原有结构强度低、韧性差,因此可以考虑置换成强度高的混凝土,这种方法的优点是可以使建筑物的净空高度不变,原构件的截面积也只是轻微增大,对于受压区强度偏低的混凝土梁、柱等构件效果比较显著,当加固柱、墙等构件时,应对原构件承载状态进行验算、观测和控制,置换界面处的混凝土不应出现拉应力,若达不到预期的效果,应对支顶进行卸载来保证构件的安全。

(4)粘碳纤维加固法[3]:是指用粘结剂把碳纤维片黏贴在混凝土构件表面,该方法的特点是几乎不增加结构自重,由于碳纤维高强抗拉作用,效果显著,在工程上被广泛应用,适用于各种受力性质的混凝土结构构件。

3 新型抗震加固技术

地震的频发使各国开始在原有传统理论的基础上,在对钢筋混凝土结构和砖混结构进行抗震加固上提出来很多新的思路,新型抗震加固技术更加侧重对新型材料、新型抗震构件方面的运用,对结构进行有针对性的加固,大体可以分为三个方向:抗震加固、减震加固、隔震加固。

3.1 抗震加固

在抗震加固新技术中,主要有增设斜撑加固、剪力墙加固、框架加固这三种方法,其原理都是通过对某个薄弱部位进行加固来承担部分地震力,提高混凝土构件的承载力和刚度,使建筑抗震性能得到较大的改善。

3.2 减震加固

减震加固原理[4]一般使用阻尼器等消能构件来进行减震加固,遇到地震作用是局部会产生变形,提供一种附加阻尼,使能量被耗散或者吸收,这样就有效减少结构地震反应,加固效果比较明显,进行加固的阻尼器种类很多,本文主要介绍三种比较常见的阻尼器类型:(1)摩擦型阻尼器:是用摩擦耗能装置,摩擦型阻尼器大小易于控制,其原理是通过调节预紧力来进行操作,摩擦阻尼器对结构进行振动控制的机理是:阻尼器在主要结构构件屈服前的预定荷载下产生滑移或变形,依靠摩擦或阻尼耗散地震能量,同时,由于结构变形后自振周期加长,减小了地震输入,从而达到降低结构地震反应的目的。(2)粘弹性阻尼器:目前应用比较广泛,耐久性好,造价低廉,通过变形来减少结构的振动,只是在温度高时比较容易受影响,因此在对粘弹性阻尼器进行研究方面,应该考虑其在耐高温方面的可靠性,这也是目前研究阻尼器性能方面的一个主要考虑方向。(3)粘滞性阻尼器:其原理是通过活塞在缸体内往复运动,其中的粘滞液体从阻尼器的一端流向另一端从而产生阻尼力,阻碍结构振动;其特点是反应比较灵敏,也是通过衰减振动带来的能量来减小动力反应,达到抗震加固的目的。

3.3 隔震加固

隔震加固技术起步相对来说比较晚,应用还不普遍,其原理是通过在建筑物上部结构与基础之间以及上部建筑层间设置隔震层,阻碍地震的能量向上传递,使上部结构的地震作用减弱。一般是将隔震层放在原结构上,橡胶支座和滑动支座是比较常见的隔震支座,应用比较普遍。

4 结束语

在传统抗震加固中,一般在施工过程中相对比较简单,造价上来说也相对较低,但是随着许多新型建筑的不断出现,在结构和设计上一般都比较复杂,传统的一些加固技术可能已无法满足对于抗震标准的一些要求,局限性不可避免,因此,推广新型抗震加固技术已经成为一种趋势,同时在满足性能设计的基础上,灵活性更大,更能满足现代化建筑的要求,对结构进行抗震加固的方法有很多种,我们在进行加固设计中,我们要综合考虑各方面的因素,例如结构加固同时应避免结构的局部加强使结构承载力和刚度发生突变,避免结构加固后出现“加梁弱柱、强弯弱剪”情况。在结构抗震加固过程中应根据抗震鉴定结果,提出不同的抗震加固方案,再对各种方案进行综合比较,给出经济、可靠、技术合理的加固方案。

参考文献

[1]王玮,曹清,贾开.日本建筑的抗震加固评估标准及加固方法[J].建筑结构,2010,30(2):158-159.

[2]刘勋,施卫星,王进.传统抗震加固技术和新型抗震加固技术的总结与对比[J].结构工程师,2012,28(2):42-46.

[3]曲哲,张令心.日本钢筋混凝土结构抗震加固技术现状与发展趋势[J].地震工程与工程振动,2013,33(4):61-74.

桥梁加固技术 第7篇

1 加固目的

随着我国国民经济的日益发展, 交通运输量的迅速增长, 截止至2000年, 我国危桥总长已达2万余延米。若将其拆除重建, 不仅要耗费大量资金, 而且工期也较长;若有计划、有步骤的对现有旧桥进行加固改造, 桥梁加固后, 可以延长桥梁的使用寿命, 用少量的资金投入, 使桥梁能满足交通量的需求, 还可以缓和桥梁投资的集中性, 为国家带来巨大的经济和社会效益。因此, 加固设计必须本着“牢固可靠、简便耐用、经济适用”的基本原则。

2 加固方法

加固, 简单来说, 就是通过一定的措施使构件乃至整个结构的承载能力及其使用性能得到提高, 以满足新的要求。旧桥加固方法可综合为以下几类。

2.1 结构性加固

体外预应力加固法。体外预应力法的加固原理是在梁的下缘受拉区设置预应力材料, 通过张拉对梁体产生偏心预应力, 在此偏心压力作用下, 使梁体发生上拱, 抵消部分自重应力, 减小了结构变形和裂缝宽度、改善了结构受力, 能够较大幅度的提高结构承载力。目前常用下撑式预应力拉杆加固法和外部预应力钢丝束加固法两种。

在合理安排施工流程的情况下, 该方法可最大限度地减少对桥上交通的影响, 甚至可以在有限开放交通的情况下组织施工, 因此近年来国内工程实例较多。如301国道盘锦立交主线桥和盘锦立交WH匝道桥的加固。但加固后体外预应力筋的防腐问题一定程度上增加了后期养护费用, 因此, 一般不是公路部门的首选加固方法。

粘贴钢板或碳纤维 (CFRP) 加固法。粘贴钢板加固法是采用粘结剂和锚栓将钢板粘贴锚固于混凝土结构受拉面或其它薄弱部位, 使钢板与加固混凝土结构形成整体, 以达到提高结构承载能力的目的。该方法具有基本不改变原结构的尺寸、施工简单、技术可靠、短期加固效果较好且工艺成熟等优点, 近些年来在钢筋混凝土桥梁的加固维修中为公路部门广泛采纳, 是近几年应用最多的加固方法。如广州东圃大桥加固。

碳纤维加固技术是近几年内才由国外引进的一种新技术, 因其强度高, 耐腐蚀, 且施工简便等优点, 目前已广泛应用于实际工程中。如广深高速公路福田互通立交桥加固、107国道 (深圳段) 洋涌河大桥加固。然而, 由于碳纤维本身的一些缺陷, 如脆性、耐火性不好等使得这种材料的应用受到限制。

增大截面与配筋加固法。增大截面与配筋加固法一般采用在梁底面或侧面加大尺寸, 增配主筋, 以提高主梁截面的有效高度, 从而达到提高桥梁承载能力的目的。然而, 由于增大截面法在施工过程中全部的作业需在梁底进行, 施工难度较大且施工质量难以控制, 因此, 尽管在某些情况下费用并不太大, 但以上因素制约了该技术的广泛应用, 一般用于T型截面梁的加固维修。如河南南阳桐柏淮河大桥加固。

改变结构受力体系加固法。改变结构受力体系加固法是通过改变桥梁结构受力体系以达到提高结构整体承载能力的目的, 是一种变被动为主动的加固方法。这种技术具有提高结构承载力, 增大结构刚度, 减小挠度等优点。但该加固方法施工改造时一般要涉及到桥面铺装的再处理, 增加了改造费用且加固效果受负弯矩区施工质量的影响较大, 目前极少单独采用。如2003年湖北鄂州涂家咀连续拱桥 (L0=70m) 加固、2005年福建蒋乐积善连续拱桥 (L0=30m) 加固。

此外, 结构性加固方法还有增设主梁加固法、锚喷混凝土加固法和增加横向联系加固法等。

2.2 非结构性加固

钢纤维混凝土修复桥面铺装层。对桥面铺装层的严重破损, 可考虑采用钢纤维混凝土修复。这种材料具有高强度、抗裂能力强, 抗冲击耐磨耗等性能, 可延长桥面的使用寿命, 在不增加桥梁恒载的情况下, 改善梁的结构受力性能。

伸缩缝的更新改造。在桥梁维修中, 以下几种类型伸缩缝的使用是较成功的。SFP“三防”型伸缩缝在大型桥梁上的应用情况良好;仿毛肋伸缩缝在大、中型桥梁的大量使用, 效果明显;TST、FG系列桥梁无缝伸缩缝, 在中小行桥梁上也得到广泛使用。

2.3 U型高桥台加固

预应力锚索框架法。该加固法采取在U型桥台前墙和两侧墙外加套40厘米的钢筋混凝土, 并在两侧墙增设水平预应力索对锚和前墙增设地锚的方案。该方案适用于不能中断交通又无法架设便桥的高桥台病害修复。

锚杆配合钢筋混凝土抱箍法。该加固法采取台腔与桥台基础持力层进行压浆固化, 再打入锚杆与槽钢抱箍, 最后在U型桥台前墙和两侧墙外加套25厘米的钢筋混凝土, 新旧墙体采用锚杆连接形成整体。该方案适用于地基承载力不足, 且施工处理不到位, 造成桥台前墙下沉。

2.4 桥墩加固

桥梁下部结构加固的主要目的是提高桥墩的整体承载能力。如桥墩发生了结构性损伤, 可以用外包混凝土、粘贴钢板或碳纤维的方法进行加固。但是对于实体桥墩等横向刚度比较大的结构, 其状态变化主要是由地基所引起, 此时可重点从回填硬土或者对地基进行注浆等方法提高其约束桥墩的能力, 提高桥墩的整体承载能力。抬桩就是通常使用的一种有效的加固方法, 即在旧桩的两侧各增设一根桩, 并通过植筋扩大承台, 共同受力。另一种桩基加固方法是钢筋混凝土套箍。由于下部桩基施工等原因, 造成桩基缩径, 采用的加固方法是清除桩体虚浮物, 通过植筋后, 外抱箍微膨胀混凝土。

目前, 在很多桥梁加固改造中, 同一座桥梁, 针对不同的部位、不同的构件、不同的改造原因同时采用了几种不同的方法。如宜宾马鸣溪金沙江大桥的加固, 采用了增加构件加固法、粘贴钢板加固法、碳纤维加固法、桥面层补强加固法;西藏尼木大桥的加固, 采用了粘贴钢板加固法、碳纤维加固法、桥面层补强加固法;绍兴斗门大桥的加固, 采用了增加构件加固法、桥面层补强加固法等等。

3 加固方案选择

加固方案与诸多因素有关, 常考虑的主要因素:3.1桥梁结构型式;3.2桥位地形、水文、自然状况;3.3桥梁现状分析研究结论;3.4施工技术水平;3.5能否封闭交通;3.6预期加固效果;3.7资金投入量等。

合理的加固方案是将上述加固方法优化组合, 体现出加固效果及经济效益。应注意以下两点:不同的加固方法有对应的设计计算方法;加固后的桥梁结构承载能力提高幅度受原结构的制约, 如原结构配筋率、截面尺寸等, 不可能无限制地提高承载能力;

4 加固效果评价

桥梁加固应在不断总结经验和技术进步的基础上形成专门规范, 同时要重视对加固后的桥梁进行检测和观察, 以确定加固的效果。桥梁加固后的上部结构通常是用静载或动载试验, 将试验结果与加固设计的计算结果进行对比, 来判断桥梁加固成功与否。但对下部结构而言, 不方便进行荷载试验, 通过其频率变化来定量评估桥墩的加固效果。

桥梁的加固维修技术是最近兴起的一门新技术, 为了指导桥梁加固技术的应用, 需提出一整套完整的实用性公路桥梁检测、评定与加固成套的技术规范, 为我国公路危旧桥的改造提供技术支持, 确保危旧桥的改造工作科学合理、经济安全, 使得桥梁加固做到“有法可依”。

参考文献

[1]《混凝土结构加固技术规范》 (CECS25:90) 中国计划出版社, 1992.

[2]《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》 (CECS146:) 中国计划出版社, 2003.

桥梁加固技术研究 第8篇

一、桥梁加固原则

桥梁加固一般是通过对构件的补强和结构性能的改善来恢复或提高现有桥梁的承载能力, 以延长使用年限, 适应现代交通运输的要求。通常, 桥梁的加固包括现有桥梁的改造及病害桥梁的修复两类。桥梁的加固应遵循如下原则。

1.桥梁加固要遵循“安全、实用、美观”的原则, 方案的选择、几何尺寸的拟定要实用有效, 同时还要考虑技术、施工方法的可行性。

2.桥梁加固需进行相关评估。加固设计的内容及范围, 应根据评估结论和委托方提出的要求确定。

3.桥梁加固要经济安全。建立桥梁维修、加固、重建的经济分析模型, 选择技术可行、经济合理、对现有交通干扰较小的实施方案, 以保证改造后的桥梁能安全运营。

4.加固设计方案选取要合适。对于大桥、特大桥, 其主要承重构件需要加固补强时, 加固设计方案应不少于两个, 利于方案比选和经济评估, 选择最佳加固方案。加固设计及施工尽量不损坏原结构, 并保留具有利用价值的构件, 避免不必要的拆除。

二、桥梁安全评估

1.受损现状评估。桥梁维修加固前, 要对桥梁的劣化与受损情况进行全面检测, 依据受损现状进行安全性评估, 确定结构物实际承载能力, 判断损伤是否对桥梁承载力和耐久性构成威胁。

2.结构强度评估。应详细评估其结构现有强度是否能够承受实际荷载, 以判定桥梁承载能力的安全性;应综合考虑结构损伤、材质劣化、施工缺陷等状况与周围环境条件, 合理判断结构的使用寿命。

三、桥梁加固方法

桥梁的各类加固方法中, 既有国内外已经广泛采用的传统加固法, 如套拱加固法、桥面补强层加固法、套箍加固法等, 也有采用新材料、新技术加固法, 如粘贴碳纤维加固法、壁可 (BICS) 法修补裂缝、注浆法加固、桥梁整体顶升加固等。

1.封缝处理。先用钢丝刷清除裂缝表面的灰尘、浮碴及松散物, 确定需要封闭的范围;用气压为0.2 MPa的压缩空气清除缝内浮尘, 用工业丙酮将裂缝刷洗干净。沿清理好的缝涂一层环氧树脂胶, 留出埋设灌浆底座的位置, 待胶干后用树脂胶埋设灌浆底座。灌浆材料选用一灌浆材料, 在干燥或潮湿环境下固化具有收缩性小、强度高、韧性好、可灌性好等特点, 浆液配比均须说明。施工时, 先将配制好的浆液吸入软管, 装好注浆器, 逐孔灌浆, 如单孔不足可取下灌浆器, 补充后再继续灌注, 灌后及时堵死灌浆孔。灌浆完毕, 待树脂初凝后, 凿除灌浆底座, 并用环氧树脂胶封缝。

2.盖梁加固。盖梁侧面粘贴的钢板应预先设计尺寸裁出备用, 在盖梁侧面放出黏钢位置大样, 并用切割机沿边线切割砼 (深1 cm) , 然后用钢钎凿毛, 剔出带槽, 在剔好的槽内按设计锚固间距钻孔, 空乓机吹净孔内粉尘后, 用配好的环氧树脂在孔内植入螺栓。根据盖梁预埋螺栓情况确定, 钢带钻孔位置, 用丙酮对钢板猫结面及硷表面进行擦拭, 去除灰尘及油渍;用角磨机对钥板猫合面除锈, 并打出横纹猫结。硅表面用毛刷涂一道环氧胶液, 钢板翁结面涂抹配好的环氧砂浆, 砂浆涂抹宜中厚外薄, 均匀一致, 然后对准孔位黏合到硅表面。钢板黏好后立即紧固螺母, 交替间隔紧固, 同时不断轻敲钢板使砂浆扩散, 排出气泡, 使钥板平整, 浆体饱满密实。黏完钢板30 h后, 用小锤轻敲钢板表面, 判断密实程度。钢板猫结合格后, 应及时刷防锈漆。钢板的环氧砂浆固化后, 支立模板在盖梁底部浇筑环氧砂浆。环氧硷应浇筑密实, 与原硅结为一体。

3.桥墩加固处理。其改造的主要技术途径有加强薄弱构件、增加辅助构件、改变结构体系、减轻恒载、加固墩台及基础等技术。

桥墩侧面裂缝封缝后, 先在侧面纵向粘贴两层碳纤维片, 再环向粘贴两层碳纤维片。加固前对加固桥面进行交通控制, 尽可能对加固构件卸荷加固底面的硅表层出现的剥落、空鼓、腐蚀等部位先凿除, 用角磨机、砂纸等除去硷表面的浮浆、油污, 构件表面打磨平整, 转角处打成圆弧状。硅表面清理干净并保持干燥。将底层树脂均匀刷于硷表面, 待固化后以指触干燥为准, 再将构件表面凹陷部位用找平胶填平。浸润胶调好后均匀涂于待粘贴部位, 将裁好的碳纤维片黏于构件上用滚筒反复滚压去除气泡, 将浸润胶充分浸透碳纤维片, 待碳纤维片表面指触干燥后可进行下一层的粘贴。在最后一层碳纤维片表面均匀涂抹浸润胶。碳纤维片端部用横向碳纤维片固定。碳纤维片与硷的黏结质量可用手压碳纤维片表面的方法检查, 总有效面积不应小于95%, 当空鼓面积小于10 000 mm2时, 可用针管注胶的方法进行修补;当空鼓面积大于10 000 mm2时, 应将空鼓部位的碳纤维片切除重新搭接等量的碳纤维片, 搭接长度不应小于100 mm。加固后的碳纤维片表面应涂一层水泥漆进行保护。

四、桥梁加固效果评价

桥梁加固应在总结经验和技术进步的基础上形成专门规范, 要重视对加固后的桥梁进行检测和观察, 以确定加固的效果。桥梁加固后的上部结构检测通常用静载或动载试验, 将试验结果与加固设计的计算结果进行对比, 以此来判断桥梁加固成功与否。但对下部结构而言, 不方便进行荷载试验, 通过其频率变化来定量评估桥墩的加固效果。

桥梁加固技术探析 第9篇

随着我国交通运输量的快速增长, 危桥里程逐渐增多。若拆除危桥进行重建, 需要耗费较多的资金, 也需要较长的施工工期;对现有旧桥进行有计划、有步骤的加固改造后, 能够使桥梁延长使用寿命, 用较少的资金满足交通运输的实际需要, 为国家创造明显的经济社会效益。

2 桥梁加固技术研究进展

目前桥梁施工随着交通建设的发展也日趋复杂, 并需要采用较高的施工技术, 对现代桥梁质量及使用寿命也提出了更高的要求。尤其是不断增大的行车密度及增多的运输车辆, 逐渐增大了桥梁负荷, 而且一些旧桥由于老化、年久失修或受原设计条件所限, 很多桥梁因不具有足够的耐久性而逐渐发生各类损坏, 为数不少的桥梁发生较为严重的损坏或处在超期应用中, 需要及时进行维修。

旧桥加固技术是针对原桥应用多年后不具有足够的承载能力或结构病害对桥梁使用功能造成不利影响而采取的一种修复方法。结合国内外实践经验及实际应用情况, 采用补强加固原旧桥使其荷载等级得到提高的方法对目前桥梁存在的问题进行解决具有一定的经济性和可行性。

3 桥梁加固成因

3.1 桥梁传统设计未达到较高的荷载等级和标准。

随着不断发展的交通运输事业, 增大了车辆行驶密度, 增加了荷载吨位等情况, 使桥梁预期设计荷载等级无法满足实际需要, 而对桥梁产生严重损坏。桥梁应用时间较长, 超过设计使用寿命也是一个重要原因。通常桥梁设计使用寿命在50年左右, 桥梁在实际应用中, 受日晒、雨水侵蚀等条件的影响, 桥梁将逐渐发生不同程度的老化和损坏, 将明显降低其承受力、延性、刚度及稳定性。

3.2 非人为因素导致的桥梁结构损坏。

比如桥梁受到大气腐蚀、温湿度变化、水流淤积及冲刷等非人为因素也将导致桥梁结构发生一定程度的损坏。

3.3 施工技术不足, 工艺简单及装备简陋。

施工技术不足, 工艺简单及装备简陋将导致桥梁底板预应力钢丝混凝土保护层达不到所需厚度, 外露的预应力钢丝发生锈蚀, 梁底不能达到光滑外观。普通钢筋混凝土板部分桥梁梁底发生裂缝渗水;存在纵向及腹板横、斜裂缝, 甚至将腹板裂通。

4 常用的桥梁加固技术方法

4.1 加大截面法。

该方法是将钢筋混凝土层加铺在桥面上, 使其与桥梁原有主梁构成统一整体, 进而使桥梁主梁有效高度及抗压截面明显增大, 桥面整体刚度及桥梁承受力提高一种加固技术方法。在弯构件受压区当钢筋混凝土添加现浇层时, 可将截面有效高度增加, 截面面积扩大, 进而使构件正截面提高抗弯, 并使其斜截面也提高抗剪力和截面刚度, 实现补强加固效果。该方法在桥下具有较高净空, 主梁高度可增加的桥梁中比较适合。可获得比较明显的加固效果, 只是需要较为复杂的施工工艺, 也需要较高的技术水平, 不适用于限制桥下净空的桥梁。

4.2 粘贴碳纤维加固法。

该技术方法主要是在建筑结构物表面利用高性能粘接剂粘贴碳纤维布, 桥梁结构增加荷载时, 协同进行工作, 使桥梁承载力不断提高, 进而实现对桥梁的加固补强。在力学上, 纤维复合材料的应力应变量不具有弹性, 也不存在屈服点与塑性区。因纤维复合材料轻质、高强、耐疲劳、耐腐蚀等物理力学性能突出, 现场施工简单方便, 所以在旧桥加固补强中一直被作为十分理想的一种加固材料。能确保纤维复合材料与混凝土协同工作, 但在传力途径方面相对较为薄弱, 所以, 粘结材料应具有较强的刚度和强度, 实现纤维复合材料向混凝土力的传递, 并达到一定韧性, 不能在混凝土发生开裂时造成脆性粘结破坏。

4.3 粘贴钢板加固法。

该方法主要是在受拉力钢筋混凝土结构边缘或薄弱部位采用粘接剂粘贴钢板后, 与结构物构成统一整体, 进而使梁的承载能力明显提高的桥梁加固方法。该方法施工便捷, 对桥梁结构外形不产生任何影响, 只需较少的加固费用, 桥梁净空不减小以及荷载增加较小等方面比较突出, 而影响桥梁加固效果的主要因素是粘结剂耐久性及其质量。

4.4 预应力加固法。

该方法主要对桥梁多结构构件或整体采用外加预应力钢拉杆进行加固的一种方法, 利用预应力手段增加拉杆或撑杆受力, 对分布的原结构内力进行改变并使其原结构降低应力水平, 完全消除引起一般加固结构中的应力滞后现象。所以后加部分协同原结构工作, 明显提高桥梁结构的总体承载力。可实现加固、卸载、结构内力改变的三重效果, 在大跨桥梁结构加固, 采用常规方法不能实现理想效果等情况下的桥梁加固中比较适合, 只需较为简单的施工设备, 就能使桥梁的抗弯刚度明显提高。

4.5 扩大基础加固。

该方法主要是对基础受力面积增大而使桥梁提高基础承载力, 避免桥梁基础发生更大程度的沉降。比较适合于埋置较浅或基础载力不足, 而采用砖石或混凝土刚性实体或基础墩台的桥梁。扩大基础加固基本不影响桥梁原基础, 在施工中具有较高的安全性。

结束语

综上所述, 我国桥梁建设近年来日益受到各级领导的重视, 正由兴建大规模桥梁时期向桥梁同时建设养护维修的时期发展。有关研究结果显示, 采用科学合理的桥梁加固技术, 能够使旧有桥梁的承载与通行能力不断恢复提高, 桥梁运营期限得到有效延长, 以实现现代化交通运输的发展。这样不仅能够使投入的资金得到有效节约, 还能利用对旧桥的加固改造以解决潜在的安全隐患。总之, 随着不断发展的桥梁建设水平, 桥梁加固技术也得到不同程度的发展, 科技与现有条件下深入学习研究, 总结经验并改进相关技术。在采用新技术加固桥梁时, 也应充分利用旧有技术, 使其为桥梁加固提供重要的技术支持, 以确保通过桥梁加固改造使存在问题的桥梁能使用安全, 为促进我国交通运输事业的发展发挥重要的作用。

参考文献

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