加固設(shè)計(jì)中的剛度要求是確保建筑物在極端情況下安全穩(wěn)定的關(guān)鍵，剛度指結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力，直接影響建筑物的抗震性能和整體穩(wěn)定性，加固設(shè)計(jì)需通過(guò)增加梁柱截面尺寸、加固節(jié)點(diǎn)連接等方式提高結(jié)構(gòu)剛度，從而增強(qiáng)其抗震能力，在加固過(guò)程中，需綜合考慮結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、耐久性等因素，并遵循相關(guān)規(guī)范，確保施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求，對(duì)于含有合成樹(shù)脂或聚合物成分的加固材料，其使用年限也需根據(jù)具體情況進(jìn)行考慮。

一、結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)中剛度要求的重要性

• 保證結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性
  • 在結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)中，剛度是衡量結(jié)構(gòu)抵抗變形能力的重要指標(biāo)。足夠的剛度能夠確保結(jié)構(gòu)在承受荷載時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的變形。例如在建筑結(jié)構(gòu)中，如果梁的剛度不足，在荷載作用下就會(huì)產(chǎn)生較大的撓度，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的傾斜甚至倒塌。這對(duì)于整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是非常不利的，所以在加固設(shè)計(jì)時(shí)要考慮提高結(jié)構(gòu)的剛度，保證結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定安全地承受荷載。
• 協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的受力
  • 結(jié)構(gòu)是由多個(gè)構(gòu)件組成的體系，各構(gòu)件之間的剛度協(xié)調(diào)十分關(guān)鍵。當(dāng)對(duì)局部構(gòu)件進(jìn)行加固時(shí)，如果只考慮強(qiáng)度而忽略剛度，可能會(huì)改變結(jié)構(gòu)內(nèi)部的受力分布。比如加固一根柱子，使其剛度大幅增加，可能會(huì)使原本均勻分配到其他柱子的荷載更多地轉(zhuǎn)移到這根加固后的柱子上，導(dǎo)致其他構(gòu)件受力不均，從而影響整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的安全性。因此，加固設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)結(jié)構(gòu)整體的剛度要求，合理調(diào)整各構(gòu)件的剛度，確保構(gòu)件間受力協(xié)調(diào)。

二、不同結(jié)構(gòu)加固方法中的剛度要求

• 加大截面加固法
  • 這種方法在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件受壓區(qū)加混凝土現(xiàn)澆層。通過(guò)增加截面有效高度和擴(kuò)大截面面積，來(lái)提高構(gòu)件的剛度。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要根據(jù)結(jié)構(gòu)所需的剛度提升量，準(zhǔn)確計(jì)算出需要增加的混凝土厚度和面積。例如在一些老舊橋梁的加固中，采用加大截面加固法時(shí)，要依據(jù)橋梁的承載要求和現(xiàn)有剛度狀況，確定合適的加固尺寸，以滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)剛度要求，提高結(jié)構(gòu)整體的抗彎、抗剪能力和截面剛度。
• 鋼支撐加固框架結(jié)構(gòu)
  • 支撐的布置應(yīng)有利于減少結(jié)構(gòu)沿平面或豎向的不規(guī)則性，這與結(jié)構(gòu)的剛度分布息息相關(guān)。支撐的間距不應(yīng)超過(guò)框架 - 抗震墻結(jié)構(gòu)中墻體最大間距的規(guī)定，以保證結(jié)構(gòu)具有合適的剛度。同時(shí)，支撐桿件的長(zhǎng)細(xì)比和板件的寬厚比，也應(yīng)依據(jù)設(shè)防烈度的不同，按照相關(guān)規(guī)范采用，這些參數(shù)的合理設(shè)置有助于確保鋼支撐加固后結(jié)構(gòu)的剛度滿(mǎn)足要求，使結(jié)構(gòu)在地震等荷載作用下能夠保持穩(wěn)定的變形性能。

三、剛度要求在特殊情況下的考慮

• 抗震加固設(shè)計(jì)
  • 在抗震加固設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度分布要均勻，避免出現(xiàn)新的薄弱層。因?yàn)榈卣鹱饔孟?，結(jié)構(gòu)的剛度分布不均勻會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中在剛度突變的部位，容易使結(jié)構(gòu)遭受破壞。例如在一些多層建筑的抗震加固中，如果底層柱子的剛度突然增加，而上部結(jié)構(gòu)剛度不變，地震時(shí)就可能在底層柱子與上部結(jié)構(gòu)的連接處形成薄弱層，所以在抗震加固時(shí)要整體考慮剛度要求，均勻調(diào)整結(jié)構(gòu)的剛度分布。
• 臨時(shí)加固與永久加固
  • 臨時(shí)加固的要求可以相對(duì)降低一些，但也需要考慮結(jié)構(gòu)的剛度。臨時(shí)加固結(jié)構(gòu)雖然使用時(shí)間較短，但如果剛度不足，在使用期間也可能發(fā)生危險(xiǎn)。而永久加固則必須滿(mǎn)足更高的剛度要求，以確保結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期使用過(guò)程中的安全性和耐久性。例如在施工現(xiàn)場(chǎng)搭建的臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)，需要有一定的剛度來(lái)保證施工過(guò)程中的安全；而對(duì)于永久性的建筑物加固，如老舊住宅的加固改造，就需要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確保加固后的結(jié)構(gòu)具有足夠的剛度，以滿(mǎn)足長(zhǎng)期居住和使用的要求。

結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)中剛度計(jì)算方法

加固設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)壽命的影響

剛度要求在抗震設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

臨時(shí)加固與永久加固的區(qū)別