【摘 要】隨著人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的要求越來(lái)越高,建筑結(jié)構(gòu)加固將面臨著新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。本文主要是在傳統(tǒng)層次分析法的基礎(chǔ)上,深入探討建筑結(jié)構(gòu)的加固方法,對(duì)常用建筑結(jié)構(gòu)加固方案進(jìn)行了詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,并提出了自己的相應(yīng)觀點(diǎn)。
【關(guān)鍵字】層次分析法;建筑結(jié)構(gòu)加固;策略
改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,推動(dòng)了建筑也的飛速發(fā)展,建筑工程項(xiàng)目日益增多。然而,在新建房屋不斷增加的同時(shí),對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的維護(hù)和加固也引起了工程界的廣泛重視。因?yàn)?,建筑工程?xiàng)目的質(zhì)量不僅僅是完工就能體現(xiàn)出來(lái)的,還需要今后人們居住的舒適程度和建筑結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固性等綜合性能決定,加固學(xué)就是隨著房屋結(jié)構(gòu)學(xué)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的,有新建就有加固。同時(shí),工程結(jié)構(gòu)需要加固的原因很多,這些因素往往都會(huì)對(duì)建筑物造成不同程度的損壞,需要進(jìn)行加固或修復(fù)。因此,科學(xué)、合理選擇設(shè)計(jì)方案是關(guān)鍵,這就要求相關(guān)人員必須深入探討建筑的實(shí)際情況,從所有方案中選用最優(yōu)最合理的方案,切實(shí)地降低建筑工程的施工成本。
一、基于層次分析法的建筑結(jié)構(gòu)加固原則
1、材料的選用和取值原則
材料是提高建筑結(jié)構(gòu)加固質(zhì)量的基礎(chǔ),在選用加固材料時(shí)必須用混凝土的強(qiáng)度等級(jí),加固上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土不應(yīng)低于C20級(jí),并且比原結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)提高一級(jí);化學(xué)灌漿材料及粘結(jié)材料的粘結(jié)強(qiáng)度,應(yīng)高于被粘結(jié)構(gòu)混凝土的抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度。當(dāng)工程單位自行配制時(shí),必須由專門(mén)人員進(jìn)行試配,并嚴(yán)格按施工要求對(duì)其檢驗(yàn)其與混凝土間的粘結(jié)強(qiáng)度,只有各方面指數(shù)合格后才能投入使用。
2、加固方案制定的總體效應(yīng)原則
采用層次分析法探討建筑物的加固方案時(shí),首先要根據(jù)委托方提出的加固內(nèi)容和可靠性鑒定結(jié)論來(lái)開(kāi)展研究,同時(shí),考慮加固后建筑物的總體效應(yīng),要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況而定,盡可能使加固措施發(fā)揮綜合效應(yīng),提高加固效率。例如,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的樓面或屋面進(jìn)行改造或維修,會(huì)使墻體及地基基礎(chǔ)等相關(guān)結(jié)構(gòu)承受的荷載增加,如果結(jié)構(gòu)構(gòu)件存在高溫、化學(xué)侵蝕等造成的損傷以,在選擇加固方案時(shí)也應(yīng)同時(shí)考慮。由此可見(jiàn),在制定加固方案時(shí)必須從建筑總體考慮,充分考慮加固措施對(duì)未加固構(gòu)件、結(jié)構(gòu)體系的影響,盡可能減小設(shè)計(jì)方案的負(fù)面效應(yīng)。
3、承載力驗(yàn)算原則
承載力驗(yàn)算是建筑結(jié)構(gòu)加固中必須考慮的方面,加固結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖必須根據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)際受力來(lái)確定。同時(shí),構(gòu)件的截面面積應(yīng)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的損傷、銹蝕、缺陷等不利影響。在進(jìn)行承載力驗(yàn)算時(shí),應(yīng)考慮到加固部分與原結(jié)構(gòu)協(xié)同工作的程度和結(jié)構(gòu)實(shí)際受力程度及加固部分的應(yīng)力滯后特點(diǎn),對(duì)加固部分的材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼蹨p,當(dāng)折減后結(jié)構(gòu)重量增大時(shí),尚應(yīng)對(duì)相關(guān)結(jié)構(gòu)及建筑物的基礎(chǔ)進(jìn)行驗(yàn)算,確保建筑結(jié)構(gòu)各向受力滿足設(shè)計(jì)要求。
二、基于層次分析法的建筑結(jié)構(gòu)加固方案各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)體系的建立
1、建立評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)模型
1)建立準(zhǔn)則層?;趯哟畏治龇ńㄖY(jié)構(gòu)加固方案的確立,建立評(píng)判指標(biāo)體系是其重要環(huán)節(jié)。此時(shí),應(yīng)該以評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)為出發(fā)點(diǎn),而不是從具體的影響因素出發(fā),首先建立一級(jí)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),建立相應(yīng)的二級(jí)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),再把一級(jí)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行細(xì)分,其指標(biāo)輸入值是專家綜合打分的結(jié)果,以供確定加固方案時(shí)作依據(jù)。
2)確定指標(biāo)權(quán)重向量。確定各指標(biāo)的權(quán)重是優(yōu)化加固方案的基礎(chǔ),在最終確定指標(biāo)構(gòu)成以后,必須對(duì)其權(quán)重進(jìn)行選擇。一般情況下,先由專家們對(duì)指標(biāo)進(jìn)行層次單排序,從中得出方案的排序值,再結(jié)合排序結(jié)果進(jìn)行指標(biāo)間的兩兩比較,并用指數(shù)指標(biāo)賦值。如以下表一為某工程子目標(biāo)層權(quán)重賦值:表一
2、方案各指標(biāo)評(píng)價(jià)值的確定
一般情況下,指標(biāo)評(píng)價(jià)值的確定是在方案詳細(xì)設(shè)計(jì)完成以后進(jìn)行,這個(gè)階段已經(jīng)具備了各方案比較充分的信息,能夠進(jìn)行全面細(xì)致的比選,然后,由專家要根據(jù)指標(biāo)評(píng)價(jià)體系對(duì)各個(gè)方案進(jìn)行逐項(xiàng)的評(píng)價(jià),最終得到每一個(gè)方案最終的評(píng)價(jià)值。其實(shí),在基于層次分析法建筑結(jié)構(gòu)加固方案的研究中,定性指標(biāo)評(píng)價(jià)值的確定和定量指標(biāo)評(píng)價(jià)值中的主觀評(píng)價(jià)值的確定方法是大體相同的,不同的是定量指標(biāo)除了要計(jì)算主觀評(píng)價(jià)值以外還要計(jì)算客觀評(píng)價(jià)值,并將主、客觀值組合得到最終的結(jié)果。本文以安全與質(zhì)量子目標(biāo)下的穩(wěn)定性指標(biāo)的工程實(shí)例為例計(jì)算定性指標(biāo)的評(píng)價(jià)值:
根據(jù)專家的不同評(píng)價(jià)得到評(píng)價(jià)矩:
依次類推可以確定其他指標(biāo)值,最終得到建筑結(jié)構(gòu)加固的最優(yōu)方案。
定量指標(biāo)評(píng)價(jià)值的確定: