【正文】 防災(zāi)減災(zāi)中的重要性土木工程在防災(zāi)減災(zāi)中的重要性主要體現(xiàn)在以下幾個方面，還是到近代的地下指揮所、核電安全殼都需要土木工程的防護(hù)。，如交通需要先修路架橋、發(fā)電先建電廠等。，具有投入大、效益大、服役周期長等特點。普遍性各行各業(yè)都離不開土木工程，而其對土木工程也有不同程度的依存關(guān)系。恒久性淺談土木工程中的災(zāi)害臨滄匯邦建筑設(shè)計有限公司 羅仕姜摘要：我國是世界上自然災(zāi)害類型多、發(fā)生頻繁、災(zāi)害損失較為嚴(yán)重的國家之一。在過去的40年間，每年災(zāi)害經(jīng)濟損失約占同年國家財政總收入的六分之一至四分之一。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，災(zāi)害直接經(jīng)濟損失每年約1000億元，個別年份甚至達(dá)數(shù)千億元，嚴(yán)重制約著社會的可持續(xù)發(fā)展。各種土木工程災(zāi)害也時有發(fā)生，使建筑者們也面臨著更多的困難和挑戰(zhàn)。土木工程災(zāi)害的防治工作任重而道遠(yuǎn)，我們應(yīng)該未雨綢繆重視土木工程災(zāi)害的防治工作，用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和方法有效地防治，把土木工程災(zāi)害所造成的各項損失降到最低點，促進(jìn)國民經(jīng)濟建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展，最大限度地保證國家財產(chǎn)和人民群眾生命的安全。土木工程防災(zāi)減災(zāi)大作業(yè)班級：土木八班姓名：吳誠學(xué)號：11230801第五篇：土木工程防災(zāi)減災(zāi)論文土木工程防災(zāi)減災(zāi)論文火災(zāi)后鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的 損傷鑒定和加固修復(fù)班級： 學(xué)號： 姓名： 日期：火災(zāi)后鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的損傷鑒定和加固修復(fù)摘 要：詳細(xì)介紹了火災(zāi)后混凝土結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場檢查內(nèi)容，以及結(jié)構(gòu)損傷程度的評定方法，并提出了加固修復(fù)中應(yīng)該注意的問題。關(guān)鍵詞：火災(zāi) 混凝土結(jié)構(gòu) 損傷評定 加固修復(fù)引言據(jù)統(tǒng)計，世界發(fā)達(dá)的國家每年的火災(zāi)損失額多達(dá)幾億甚至十幾億元，%%。隨著世界經(jīng)濟的不斷發(fā)展，世界各國的工業(yè)化、城市化進(jìn)程不斷加快，各類誘發(fā)火災(zāi)的因素不斷增加，火災(zāi)發(fā)生率、死亡率呈明顯上升趨勢。據(jù)公安部消防局統(tǒng)計，我國每年發(fā)生約20萬起火災(zāi)。城市建筑物火災(zāi)占總火災(zāi)的2／3以上，我國每年由于建筑物火災(zāi)造成的人員傷亡和財產(chǎn)損失非常巨大，1971年2002年的30多年中，全國共發(fā)生火災(zāi)217萬余起，死亡近10萬人，直接經(jīng)濟損失達(dá)187億余元?；馂?zāi)后的建筑物是否還有修復(fù)價值以及如何修復(fù)，是災(zāi)后人們最關(guān)注的問題，而我國目前建筑物多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，因此合理評估火災(zāi)后鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的損傷程度，并提出經(jīng)濟、適用而又能滿足使用要求的加固方法，是十分必要的。由于發(fā)生火災(zāi)時著火的可燃物種類、數(shù)量各不相同，火災(zāi)的燃燒條件也各異，火場溫度及其變化情況也就不相同；同樣各種結(jié)構(gòu)因受火條件和受力條件不一樣，火災(zāi)對結(jié)構(gòu)的損傷也有輕有重，同一建筑物各處的受損程度也會不一樣。因此，火災(zāi)對建筑物的損傷是復(fù)雜的，需要對火災(zāi)現(xiàn)場進(jìn)行細(xì)致的檢查，以便制定出安全且經(jīng)濟的修復(fù)計劃。主要內(nèi)容包括：火災(zāi)發(fā)生的時間、地點、起火至熄滅總的燃燒時間；室內(nèi)著火可燃物的種類、蔓延的數(shù)量和分布情況；火災(zāi)蔓延途徑，是通過門窗、吊頂、耐火性差的內(nèi)隔墻，還是通過樓梯間等容易突破部位；燃燒條件，包括當(dāng)時風(fēng)力、風(fēng)向、氣溫等氣候條件。火災(zāi)現(xiàn)場構(gòu)件的變形、倒塌情況；混凝土表面的顏色變化、爆裂面積大小、深度和位置；混凝土構(gòu)件的裂縫長度、寬度和分布；鋼筋的變形、露筋部位及長度；繪出建筑物受損、破壞的分布圖，并拍照或錄像。 建筑物的平、立、剖面圖；竣工時間、過去火災(zāi)史混凝土的種類，所使用的材料性能、配合比，設(shè)計強度，鋼筋種類、配筋圖；建筑物竣工圖、施工記錄等。對于建筑物中比較重要部位的構(gòu)件，其受損程度較難判斷時，可現(xiàn)場取樣進(jìn)行鉆芯取樣，進(jìn)行以下一系列實驗： 1)混凝土的強度及碳化試驗。2)鋼筋金相試驗：將嚴(yán)重受損的鋼筋混凝土構(gòu)件中的外露鋼筋，和預(yù)先制作的不同溫度下鋼筋的金相標(biāo)本進(jìn)行對比，可確定該處鋼筋和混凝土的受熱溫度。3)將截下的鋼筋進(jìn)行力學(xué)試驗，測定其強度、延伸率等性能。4)混凝土的強度，也可利用回彈、超聲及綜合法等非破損試驗來確定。5)用卡尺、鋼尺、量規(guī)和放大鏡等儀器測量構(gòu)件的變形及裂縫。對裂縫應(yīng)測定其寬度、深度和長度，尤其構(gòu)件上的貫穿性裂縫或沿鋼筋的縱向裂縫。應(yīng)該注意，當(dāng)裂縫擴展寬度大于5 mm時，它是鋼筋混凝土構(gòu)件破壞性標(biāo)志之一。 火災(zāi)后混凝土的燒損分析火災(zāi)后，混凝上的組成材料和內(nèi)部結(jié)構(gòu)都會發(fā)生變化，其強度損失主要取決于受火溫度的高低、受火作用的時間和冷卻方式。試驗表明，當(dāng)受火溫度低于400℃時，無論是噴水冷卻還是自然冷卻，混凝土強度均沒有明顯的降低；當(dāng)溫度超過400℃后，水泥石的晶架結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，混凝土的強度開始顯著下降，在這個過程中，噴水冷卻的混凝土強度比自然冷卻的混凝上強度下降更多。主要是因為Ca(OH)2在400～600℃之間脫水，產(chǎn)生水蒸汽，集料中CaCO3在900～1 000℃分解，產(chǎn)生CaO和CO2，由于CO2和水蒸氣要從內(nèi)部向外逸出，會使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生很大壓力，因此會導(dǎo)致混凝土爆裂；另外，火災(zāi)中的混凝土結(jié)構(gòu)如果噴水，其表面會突然冷卻，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部與表面溫差過大，進(jìn)一步加劇混凝土的爆裂程度。 鋼筋的燒損分析火災(zāi)后鋼筋的極限強度、屈服強度、彈性模量等都隨著溫度的升高而降低。普通鋼筋在200℃時開始膨脹，抗拉強度也隨之下降，當(dāng)溫度到達(dá)600～700℃時，鋼筋內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致強度和彈性模量降低程度非常嚴(yán)重?；馂?zāi)后預(yù)應(yīng)力鋼筋比非預(yù)應(yīng)力鋼筋強度下降要快，可以根據(jù)火災(zāi)溫度和鋼筋保護(hù)層厚度、構(gòu)件內(nèi)主筋、鋼絲的折減系數(shù)來確定其強度；也可以截構(gòu)件內(nèi)的鋼筋、鋼絲進(jìn)行力學(xué)性能試驗來判定其強度，還可以根據(jù)暴露在火場中的日用品鋼材的力學(xué)性能變化來確定鋼筋強度變化。 火災(zāi)后鋼筋與混凝土的粘結(jié)力損失和混凝土的彈性模量損失建筑物的梁、柱等承重部分，是靠鋼筋和混凝土共同作用來完成的，通常情況下，鋼筋、混凝土是一個完整的整體，它們之間主要靠鋼筋與混凝土之間的摩擦力、鋼筋表面與水泥膠體的膠結(jié)力、混凝上和鋼筋的機械咬合力組成。中南大學(xué)防災(zāi)科學(xué)與安全技術(shù)研究所通過試驗發(fā)現(xiàn)：火災(zāi)后鋼筋和混凝土的粘結(jié)力變化取決于溫度的高低、鋼筋的種類、混凝土骨料的種類以及冷卻的方式等條件。溫度越高，粘結(jié)力降低越大；圓鋼比螺紋鋼筋粘結(jié)力損失大；火災(zāi)后，石灰石骨料比花崗石骨料損失大；噴水冷卻比自然冷卻粘結(jié)力損失大。通過試驗還發(fā)現(xiàn)：隨著溫度的升高，混凝上的彈性模量逐漸下降，剛度不斷降低；當(dāng)溫度達(dá)到700℃時，彈性模量幾乎為零。對建筑結(jié)構(gòu)物火災(zāi)后受損程度給予正確評價是修復(fù)加固的前提。根據(jù)結(jié)構(gòu)受災(zāi)溫度、變形大小、裂縫分布及擴展程度等，將混凝土構(gòu)件的受損程度大致分為輕度損傷、中度損傷、嚴(yán)重?fù)p傷、危險結(jié)構(gòu)。 輕度損傷混凝土構(gòu)件表面受熱溫度低于400℃，受力主筋溫度低于100℃，構(gòu)件表面顏色無明顯變化，鋼筋保護(hù)層基本完好，無露筋、空鼓現(xiàn)象。除裝修層有輕微損壞，其他狀態(tài)與未受火結(jié)構(gòu)無明顯差別。 中度損傷混凝土構(gòu)件表面受熱溫度約400～500℃，受力主筋溫度低于300℃，混凝土顏色由灰色變?yōu)榉奂t色，有空鼓現(xiàn)象，當(dāng)使用中等力量錘擊時，可打落鋼筋保護(hù)層。構(gòu)件表面有局部爆裂，其深度不超過20mm。構(gòu)件露筋面積小于25％，混凝土表面有裂縫，縱向裂縫少，鋼筋和混凝土之間粘結(jié)力損傷輕微，構(gòu)件殘余撓度不超過規(guī)范規(guī)定值。 嚴(yán)重?fù)p傷混凝土構(gòu)件表面溫度約600～700℃，受力主筋溫度約為350～400℃，鋼筋保護(hù)層剝落，混凝土爆裂嚴(yán)重，深度可達(dá)30mm，露筋面積低于40％，構(gòu)件空鼓現(xiàn)象較為嚴(yán)重，用錘敲擊時聲音發(fā)悶。混凝土裂縫多，縱向、橫向裂縫均有，鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力局部嚴(yán)重破壞?；炷帘砻骖伾蕼\黃色。構(gòu)件變形較大，受彎構(gòu)件撓度超過規(guī)范規(guī)定值1～3倍，受壓構(gòu)件約有30％的受壓鋼筋鼓出，混凝土有局部燒壞。 危險結(jié)構(gòu) 混凝土構(gòu)件表面溫度達(dá)700℃以上，受力主筋溫度達(dá)400～500℃，構(gòu)件受到實質(zhì)性破壞，有明顯受火燒融痕跡。鋼筋保護(hù)層嚴(yán)重剝落，表面混凝土爆裂深度達(dá)30 以上，鋼筋有燒融、斷裂現(xiàn)象，露筋面積大于40％。構(gòu)件縱向、橫向裂縫多且密，鋼筋和混凝土粘結(jié)力破壞嚴(yán)重，主筋有扭曲。受彎構(gòu)件裂縫寬度可達(dá)l～5mm，受壓區(qū)也有明顯破壞特征；支座附近斜裂縫多，構(gòu)件撓度達(dá)到破壞標(biāo)準(zhǔn)，且有平面外變形。構(gòu)件沿垂直或水平面被分割成若干層。受壓構(gòu)件失去穩(wěn)定，局部破壞，50％以上受壓鋼筋鼓出。柱牛腿燒損嚴(yán)重。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的修復(fù)方法很多，應(yīng)根據(jù)各種結(jié)構(gòu)的特點及火災(zāi)損傷程度，因地制宜地提出合適的修復(fù)方法?？偟脑瓌t是：鏟除嚴(yán)重?fù)p傷的混凝土，修補孔洞和缺損，按照等強原則進(jìn)行構(gòu)件加固，以保證構(gòu)件原有承載力；為使加固獲得更好的效果，加固前應(yīng)盡量使構(gòu)件卸除荷載。4．1 結(jié)構(gòu)受損后的修復(fù)方案1)對僅有粉刷層輕度破壞的構(gòu)件，只須將表面粉刷層或表面污物清理干凈，重新進(jìn)行粉刷裝修即可。而對中度損傷的構(gòu)件，按下列步驟進(jìn)行修復(fù)：其一進(jìn)行表面清理。將燒松散的混凝土除掉，將存留的混凝土表面清理干凈；填補同等級混凝土，做成完好表面，以保證鋼筋不受銹蝕；其二進(jìn)行灌縫。對混凝土表面的細(xì)小裂縫，可采用水泥素漿，或以環(huán)氧樹脂為基本組分的膠結(jié)料來灌縫，水泥最好選用膨脹水泥或自應(yīng)力水泥。灌縫方法的選擇取決于裂縫寬度和深度。對深度和寬度分別不大于50mm和0．3mm的裂縫，可用平面式注漿機灌縫；對較深裂縫，將開口兩側(cè)鑿成V形再灌縫；其三驗算構(gòu)件剩余承載力，最后進(jìn)行外部裝修。將裂縫、孔洞、缺損修補好后，外部應(yīng)抹灰，使構(gòu)件滿足外觀要求。2)對于嚴(yán)重?fù)p傷的構(gòu)件，因其承載力有所下降，需要根據(jù)剩余承載力計算結(jié)果，按等強原則進(jìn)行加固設(shè)計，施工時須采取有效措施保證質(zhì)量。3)對于危險構(gòu)件，應(yīng)予拆除，并另行更換新構(gòu)件。 加固的設(shè)計1)計算結(jié)構(gòu)剩余承載力根據(jù)受損后測定出的截面幾何參數(shù)、材料剩余強度等確定。2)加固量的計算結(jié)構(gòu)加固后的承載能力穴應(yīng)滿足R≥roS占，其中R包括彎矩、軸力、剪力，ro是結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，S是被加固構(gòu)件的荷載效應(yīng)組合設(shè)計值。3)加固截面設(shè)計根據(jù)加固量、初選的截面尺寸、材料強度估算加固所需配筋量。4)將計算結(jié)果按加固后的實際承載力驗算截面承載力。 修復(fù)加固的施工 修復(fù)加固的施工必須在技術(shù)鑒定及修復(fù)加固設(shè)，計人員的指導(dǎo)下完成。因為火災(zāi)對工程結(jié)構(gòu)的損傷是不均勻的，即使同一構(gòu)件不同部位受火災(zāi)損傷的程度也是不同的，只有技術(shù)鑒定及修復(fù)加固設(shè)計人員現(xiàn)場指導(dǎo)，方能有效保證修復(fù)加固設(shè)計的內(nèi)容落實到每一構(gòu)件及構(gòu)件的每一部位。在對燒傷層進(jìn)行清除時，要對裂縫逐一進(jìn)行檢查確認(rèn)，確定其剔鑿深度；對嚴(yán)重受損板的現(xiàn)場確認(rèn)等工作應(yīng)由技術(shù)鑒定人員、加固設(shè)計人員會同監(jiān)理、施工人員共同完成，這樣做可隨時監(jiān)測檢查原有結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的性能，及時發(fā)現(xiàn)和處理各種隱患。建筑結(jié)構(gòu)火災(zāi)后的修復(fù)加固設(shè)計要比普通工程加固處理復(fù)雜得多，尤其是加固的施工質(zhì)量乃是修復(fù)加固設(shè)計成敗的關(guān)鍵，而施工期間保證受損結(jié)構(gòu)的安全性及穩(wěn)定性更是設(shè)計關(guān)注的焦點。為了使構(gòu)件處于卸荷狀態(tài)加固，要求主梁及次梁底需設(shè)置支撐，支撐必須從底層直至頂層。鏟除原梁、柱、板粉刷面層時，必須從頂層開始逐層向下。構(gòu)件的加固從底層開始，然后逐層向上。每層構(gòu)件的加固施工順序為先加固柱，然后框架梁、爾后次梁，最后澆搗樓層疊合層。結(jié)語雖然，火災(zāi)通常會對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)造成較大的損害，但一般通過修復(fù)加固，還是可以繼續(xù)使用的，只有在很少情況下，拆除重建才比較經(jīng)濟。因此，對于火災(zāi)后的鋼筋混凝土構(gòu)件和結(jié)構(gòu)，通過現(xiàn)場檢測、少量試驗以及必要的計算分析，綜合評估其剩余力學(xué)性能(承載能力、剛度、抗震性能等)，對構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的損傷程度做出合理的評價，進(jìn)而制定出相應(yīng)修復(fù)策略并采取具體的加固措施。參考文獻(xiàn)，：機械工業(yè)出版社，（）（土木工程研究所系列教材）[J].山西建筑，第33卷 第16期陳華，[J]. 第2期