一、世界城市的發(fā)展已有5千多年，在今天的發(fā)達(dá)國家中，城市化的水平大多在70%-80%以上。據(jù)結(jié)合國人居核心猜測，到2050年，世界城市化水平將達(dá)到61%，21世紀(jì)將成為真正的城市化世紀(jì)。我國目前的城市化過程也已步入疾速發(fā)展期，預(yù)計(jì)到2010年，我國的城市化水平將由現(xiàn)在的38.9%達(dá)到45%.擴(kuò)展，人口的急劇增加，環(huán)境的損壞變得日益重大，天然恩賞給人類的資源日益匱乏，人們的生活前提和質(zhì)量不斷惡化。與此同時(shí)，建筑的適度集中和無序建設(shè)，使建筑與環(huán)境的抵觸日益凸起。把持建筑物的建設(shè)數(shù)目與公道計(jì)劃成為古代建設(shè)者必需器重的問題，同時(shí)，提高現(xiàn)存建筑物的使用壽命及功能則成為事不宜遲的使命，完成這一使命的方法，便是對現(xiàn)存建筑物進(jìn)行的修復(fù)與加固。
二、結(jié)構(gòu)加固的現(xiàn)狀在歐美發(fā)達(dá)國家中，目前用于建筑加固改造的投資已占國家建筑業(yè)總投資的1/2以上，美國勞工部分在20世紀(jì)末的一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)預(yù)測講演中曾經(jīng)預(yù)言：建筑維修加固業(yè)將是21世紀(jì)最為熱點(diǎn)的行業(yè)之一。我國自建國以來，特別是自上世紀(jì)70年代末履行改造開放當(dāng)前，各種屋宇建筑以及城市設(shè)施數(shù)量急劇增長。占有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，目前我國現(xiàn)存的各種建(構(gòu))筑物的總面積至少在100億m2以上，其中絕大多數(shù)是混凝土及砌體結(jié)構(gòu)。建國初期建造的大量的工業(yè)與民用建筑，服役期大都超過50年，存在各種安全隱患。一些新建成的工程項(xiàng)目中，因?yàn)榭碧健⒃O(shè)計(jì)和施工中的技術(shù)和管理問題，導(dǎo)致工程在建成初期就呈現(xiàn)各種質(zhì)量保險(xiǎn)隱患。對這些建筑物，假如不迭時(shí)采用加固辦法，就有可能導(dǎo)致重大的平安事變。為此，國家每年要投入大量資金用于建筑的加固修復(fù)，增進(jìn)了建筑加固修復(fù)業(yè)的發(fā)展，造成了一個(gè)偉大的市場空間。同時(shí)，一些現(xiàn)有建筑中，舊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在功能上不能知足當(dāng)前使用的需要，這也刺激了建筑加固修復(fù)專業(yè)的迅速發(fā)展。特別是隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國民生涯水平的不斷提高，近年來舊城改造簡直成了各大、中城市的獨(dú)特課題。這為建筑加固修復(fù)業(yè)帶來了空前的發(fā)展機(jī)會(huì)。
三、結(jié)構(gòu)加固的傳統(tǒng)方法及特點(diǎn)目前土建結(jié)構(gòu)常用的幾種傳統(tǒng)加固方法主要是以下幾種：1.預(yù)應(yīng)力加固法預(yù)應(yīng)力加固法，即指在原結(jié)構(gòu)上增加預(yù)應(yīng)力構(gòu)件來承擔(dān)原結(jié)構(gòu)上所受的局部荷載，從而提高原結(jié)構(gòu)的承載能力的方法。目前使用較多的主要是體外預(yù)應(yīng)力加固法。預(yù)應(yīng)力法加固效果好，能較大幅度地提高結(jié)構(gòu)整體承載力。但加固后對原結(jié)構(gòu)外觀有必定影響；比較適用于大跨度或重型結(jié)構(gòu)的加固以及處于高應(yīng)力?高應(yīng)變狀況下的混凝土構(gòu)件的加固。但不宜用于混凝土壓縮徐變大的結(jié)構(gòu)，另外加固后需要留神預(yù)應(yīng)力鋼筋的防腐問題。2.增大截面加固法增大截面加固法，通常用于受彎構(gòu)件，是指在原構(gòu)件的上部或下部澆一層新的混凝土和補(bǔ)加相應(yīng)的鋼筋，從而達(dá)到提高原構(gòu)件承載能力的目的。增大截面加固法是最為傳統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)加固方法，具有成熟的設(shè)計(jì)和豐盛的施工經(jīng)驗(yàn)；工程成原形對較低，可用于梁?板?柱?墻和一般結(jié)構(gòu)物等多種混凝土結(jié)構(gòu)的加固。其主要缺點(diǎn)是現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時(shí)光長，而且會(huì)帶來建筑凈空的明顯減少。3.改變受力體制加固法轉(zhuǎn)變受力體系加固法，通常包含在梁的旁邊部位增設(shè)支點(diǎn)(剛性支點(diǎn)或彈性支點(diǎn))，將多跨簡支梁變?yōu)槌掷m(xù)梁等方法。改變結(jié)構(gòu)的受力系統(tǒng)能大幅度下降盤算彎矩，提高結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的承載力，到達(dá)增強(qiáng)原結(jié)構(gòu)的目標(biāo)。該法比較簡略，而且效果可靠。但加固工作量較大，易侵害建筑物的原貌和使用功效，通常還會(huì)減小建筑的使用空間。由于所增加的支持構(gòu)件普通需要將荷載傳遞到基本上，這種方法比較實(shí)用于全部建筑的加固。4.粘鋼加固法該加固法是通過在構(gòu)件外側(cè)粘貼鋼板，鋼板通過膠粘劑與原構(gòu)件共同作用，以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗彎和抗剪能力，提高結(jié)構(gòu)安全度。正常適用于蒙受靜力作用且處于畸形濕度環(huán)境中的受彎構(gòu)件的加固，是近年來發(fā)展最快的一種加固方法。該加固法的特點(diǎn)是施工便捷，只要卸荷和按請求除銹后即可施工。現(xiàn)場濕作業(yè)量少，加固后24h即可投入使用，且加固后對原結(jié)構(gòu)自重、外觀尺寸和原有凈空無顯著影響，能明顯提高構(gòu)件的剛度和承載能力，并且價(jià)錢低廉；但加固質(zhì)量很大程度上取決于膠粘劑質(zhì)量和施工的程度，特別是粘鋼后一旦發(fā)明空鼓，進(jìn)行補(bǔ)救比擬艱苦。5.外包鋼加固法外包鋼加固法，即以角鋼外包于原構(gòu)件四角，角鋼間用扁鋼焊接構(gòu)成整體鋼構(gòu)套的加固辦法，以提高構(gòu)件的承載才能和延性。一般是在要求不顯著增大構(gòu)件截面，同時(shí)又能夠大幅度進(jìn)步結(jié)構(gòu)承載能力的情形下采用，特別是結(jié)構(gòu)柱四周裹鋼，結(jié)構(gòu)受力比較牢靠，同時(shí)現(xiàn)場的工作量也較小，結(jié)構(gòu)截面增加也不大。主要毛病是鋼材用量較大，相應(yīng)加大了工程本錢；在節(jié)點(diǎn)處置上也有一定的難度。四、結(jié)構(gòu)加固的新方法及發(fā)展上述慣例方法在工程實(shí)際中被大量采取，但某些情況下，這些方法自身所存在的某些局限性，使得它們不能滿意一些耐久性和雅觀方面的需求，或是受到施工條件的制約而無法實(shí)行。近年來涌現(xiàn)的一些新加固技術(shù)，如粘貼纖維復(fù)合材料加固法、鋼絲網(wǎng)水泥砂漿加固法、纖維材料的嵌入式加固法等，這些技術(shù)從一開始引進(jìn)和出當(dāng)初國內(nèi)，就以它們優(yōu)良的性能、特點(diǎn)和加固效果得到了工程界的關(guān)注和青眼.
下面?zhèn)戎叵热菡迟N纖維復(fù)合材料加固法：碳纖維材料加固修補(bǔ)土建結(jié)構(gòu)技術(shù)是為了沖破傳統(tǒng)方式的局限性而發(fā)生的一項(xiàng)新技術(shù)。它崛起于八十年代末到九十年代初的發(fā)達(dá)國家，因?yàn)槠溟L處多，后果顯明，在日美韓歐洲等國度跟地域得到了大量的推廣，目前在加固修補(bǔ)技術(shù)范疇已成為最普遍使用的一項(xiàng)技術(shù)，并已完整工業(yè)化。按纖維材料的不同，可分為玻璃纖維材料?碳纖維資料和阿拉米德材料。其中又以碳纖維材料CFRP最具代表性，其機(jī)能特點(diǎn)重要有以下多少個(gè)方面：(1)存在良好的物理力學(xué)性能：其抗拉強(qiáng)度為一般鋼材的10倍以上，彈性模量相稱于普通鋼材的1.1~2.4倍；而且纖維片材分量輕，比重僅為鋼材的1/4；厚度小，個(gè)別片材加強(qiáng)層厚度在0.1mm~0.2mm之間，因而基礎(chǔ)上不增添結(jié)構(gòu)截面尺寸和自重。(2)現(xiàn)場施工方便：不濕功課和明火施工，占用處地小，也不須要大型施工機(jī)具，因此施工便利、工效高、施工質(zhì)量輕易得到保障。(3)應(yīng)用規(guī)模廣：可用于梁、板、柱及橋梁、隧道、煙囪等多種結(jié)構(gòu)的加固補(bǔ)強(qiáng)。特殊是在曲面殼體和龐雜節(jié)點(diǎn)的加固中，具備其它加固方法無奈比較的優(yōu)勢，與混凝土的有效接觸面積可達(dá)100%。(4)擁有良好的持久性和耐腐化、抗磁性等性能特色。該材料技術(shù)用于土建結(jié)構(gòu)加固始于上世紀(jì)80年代中期。1991年歐洲首先用CFRP實(shí)現(xiàn)了國際上第一座橋梁加固后，該項(xiàng)技術(shù)便在世界上敏捷推廣，特別是在上世紀(jì)90年代中期日本阪神大地震后的重建進(jìn)程中，該項(xiàng)技術(shù)得到了大量的應(yīng)用。我國在該領(lǐng)域的研發(fā)工作從1997年開始起步，98年才開端實(shí)際的工程利用。至目前為止，海內(nèi)已有近十個(gè)科研院所、十余所高校訂其技巧性能進(jìn)行研究，獲得了大批的科研成果。由國家冶金建筑研究總院、清華大學(xué)等單位所承當(dāng)?shù)膰?九五"重點(diǎn)科技攻關(guān)名目《碳纖維材料加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)研討開發(fā)與應(yīng)用》的系列科技結(jié)果已于2001年通過國家鑒定，并編制了中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)尺度《碳纖維片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》。五、結(jié)語我國建筑市場宏大，當(dāng)前土建構(gòu)造的加固改造是咱們面臨的一項(xiàng)意思重大的義務(wù)。跟著修建業(yè)的蓬勃發(fā)展，修筑物的加固、維修、改造的運(yùn)用領(lǐng)域和范疇也將越來越廣，各種新的加固技術(shù)必將一直地出現(xiàn)，結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)也必將取得更長足的發(fā)展。
