浅析火灾后建筑结构鉴定检测与修复加固

浅析火灾后建筑结构鉴定检测与修复加固

刘亚川

四川省信恒建筑工程质量检测鉴定有限公司   四川成都  610000

摘要:火灾不仅对人们的生命和财产造成巨大损失，还对建筑结构的完整性和安全性构成严重威胁。在火灾发生后，建筑物的结构通常会遭受不同程度的破坏，其中包括结构构件的热变形、烧损、强度减弱等。为了确保建筑物在火灾后能够继续安全使用，建筑结构鉴定检测与修复加固成为一项重要任务。本论文旨在深入浅出地分析火灾对建筑结构性能的影响，并探讨火灾后建筑结构鉴定检测与修复加固的方法和技术。

关键词: 火灾后建筑结构；定检测；复加固；破坏性检测；坏性检测

引言: 火灾后建筑结构的鉴定检测是通过对受灾建筑进行系统的调查和评估，确定结构的受损程度和稳定性。这需要借助先进的检测技术和设备，如非破坏性检测、结构动力学测试等，对结构元素的承载能力、连接状态和剩余寿命进行综合分析和评估。而修复加固是在鉴定检测的基础上，针对受损的建筑结构采取相应的修复和加固措施，恢复其原有的功能和性能。这需要综合考虑结构的受损程度、材料的性能、施工的可行性等因素，制定合理的修复方案。

1 建筑结构性能的影响

1.1材料的损坏

高温和火焰会导致材料的物理和化学性质发生变化，对结构材料造成严重损害。例如，钢筋在高温下会发生腐蚀和软化，破坏其抗拉能力和刚度，进而降低结构的承载能力。混凝土在火灾中会发生开裂和剥落，破坏其结构完整性和强度。这些材料损坏不仅会降低结构的强度和稳定性，还可能导致结构部件的失效和崩塌，对人员生命安全带来极大威胁。火灾造成的材料损坏还会影响结构的耐久性和使用寿命。钢筋腐蚀和软化会导致结构的耐久性降低，加速结构的老化和腐蚀进程。混凝土的开裂和剥落不仅破坏结构的美观性，还会进一步加速结构材料的劣化和损坏，降低结构的使用寿命。此外，材料损坏还会导致结构的变形和位移，进而影响建筑的功能性和使用安全。

1.2力状态的改变

火灾对建筑结构的影响不仅限于材料的直接损坏，还包括结构的力状态的改变。这种力状态的改变可以导致结构的变形和扭曲，对结构的安全性能产生显著影响。火灾中的高温环境会使金属材料发生膨胀，引起构件的热膨胀变形。这会增加构件之间的应力和变形，导致结构整体承载能力和刚度的下降。同时，由于温度的不均匀分布，结构的局部变形可能导致应力集中，增加了构件的破坏风险。结构力状态的改变还可能使结构失去稳定性或使用功能。火灾引起的变形和扭曲会导致结构的几何形状发生变化，可能使结构处于不稳定的状态。此外，结构的承载能力和刚度的降低可能导致结构无法承担正常的荷载，甚至发生局部或整体的失效。这可能导致建筑物的结构倒塌或功能丧失，对人员的生命安全和财产造成重大威胁。

1.3化学引起的材料性能退化

在火灾中，结构材料受到高温环境的作用，其物理和化学性质发生不可逆转的改变。例如，陶瓷材料会经历烧结和变质过程，导致其原有的结构和性能发生变化。金属材料则可能经历脆化和软化，使其抗拉、抗剪和抗扭能力减弱。这些材料性能的退化会降低结构的强度和刚度。在火灾中，钢筋可能发生软化，混凝土可能发生开裂和剥落，从而降低了结构的承载能力。其次，材料的退化还会减少结构的耐久性和抗疲劳能力。高温环境下，材料容易发生氧化、腐蚀和劣化，使结构的使用寿命缩短。此外，退化的材料还可能引起结构的变形和位移，影响建筑的功能性和使用安全。

2 建筑结构检测

2.1非破坏性检测

非破坏性检测技术是一种通过利用声波、红外线、超声波等方法来评估结构损伤情况的技术，其最大优点是在进行评估时不会对结构造成二次破坏。这些技术通过获取有关结构材料的物理性质和内部状况的信息，来评估结构的健康状况。举例来说，超声波检测可用于探测混凝土中的裂缝和空洞，而红外热像仪则可检测隐蔽的热点和温度异常。非破坏性检测的主要优势在于其不会破坏被评估的结构，同时还能够快速获取大量数据，并提供初步的评估结果。这些技术使得工程师和技术人员能够在不中断正常运行的情况下对结构进行检测和评估。通过应用非破坏性检测技术，我们能够及时发现潜在的结构问题，预防可能的灾难性破坏事件的发生。

2.2破坏性检测

破坏性检测是一种需要进行取样检测的方法，它对结构造成一定的破坏，但能够提供更准确的损伤信息。在云南地区，破坏性检测方法在结构评估和维护中也得到广泛应用。例如，在云南地区的某座古老桥梁上，工程师发现了一些裂缝，并怀疑结构的强度和稳定性可能存在问题。为了深入评估这些裂缝的性质和结构的健康状况，他们采用了破坏性检测方法。首先，针对关键位置的结构构件，工程师进行了钻孔取样。他们在裂缝附近钻取深孔，并提取了样品进行实验室测试。通过对取样材料的强度、刚度和耐久性等性能进行分析，工程师能够更准确地评估结构的健康状况，并判断是否需要采取进一步的修复措施。此外，工程师还进行了裂缝开展测量。他们仔细观察和测量桥梁上的裂缝，包括裂缝的长度、宽度和扩展情况。通过对裂缝的特征进行分析，工程师能够判断结构的承载能力和稳定性，并进一步确定修复的需求和方法。另外，针对疑似存在腐蚀和损伤的钢筋，工程师进行了钢筋暴露检测。他们移除了部分混凝土覆盖层，以暴露出钢筋，并检查其腐蚀、断裂和锈蚀情况。这些数据为工程师提供了关于钢筋健康状况的直接信息，有助于评估结构的可靠性和安全性，并确定是否需要对钢筋进行修复或更换。

3 损伤结构的修复与加固

3.1材料选择

在进行火灾损伤修复时，选择适合的材料是修复工作的基础。针对受损的混凝土结构，高性能混凝土是一个理想的选择，它具有更高的强度和耐久性，可以有效地修复受损部分。这种材料能够提供卓越的结构性能和可靠性，延长修复后结构的使用寿命。对于受损的钢结构，使用玻璃纤维增强聚合物等材料进行修复是一种常见的方法。这些材料具有出色的抗拉强度和抗腐蚀性能，能够有效地加固受损的钢结构，恢复其原有的强度和稳定性。材料选择的准确性直接影响修复后结构的性能和寿命。选择合适的修复材料能够提供更好的结构完整性和耐久性，确保修复后的结构能够承受预期的荷载和环境影响。因此，在进行修复工作时，必须仔细评估损伤情况，并选择最合适的材料，以确保修复效果达到预期，并保证结构的安全和可靠性。

3.2结构加固

在云南地区，结构加固的需求通常出现在古老的建筑物、桥梁或其他基础设施上。这些结构可能已经经历了多年的使用，需要进行加固以确保其安全性和可靠性。为了加固这些建筑物，工程师可以采取以下一些方法。一方面，他们可以增加构件截面尺寸，例如柱子、梁和墙体等结构构件，通过增大其截面尺寸来提高承载能力和刚度。这可以通过在现有构件周围添加混凝土或砖石来实现。再一方面，工程师可以加设钢板或钢筋来增加结构的强度和刚度，特别是在受力较大的部位。他们可以将钢板焊接或螺栓连接到受力部位，以增加结构的承载能力。预应力技术也是一种常用的加固方法，通过在构件上施加预先加载的力来增加结构的抗震和抗弯能力。工程师可以在结构中引入张拉钢束，并施加预先计算的拉力，以使结构产生压应力，从而提高其承载能力。

3.3长期监测与维护

修复后的结构需要进行长期监测和维护，以确保其持久的安全性能和可靠运行。长期监测是通过应变传感器、振动传感器等监测设备对结构进行实时监测，以获取结构的变形、振动和应力等数据。这些监测数据可以帮助工程师及时发现结构的异常情况，如变形过大、裂缝的扩展等，从而采取相应的修复措施，防止进一步的损伤和灾害事故的发生。维护工作包括定期检查结构的状态和功能，以发现潜在问题并及时处理。例如，对于钢结构，可以进行防锈处理，包括清除锈迹、涂抹防锈剂等，以防止腐蚀和金属疲劳的发生。对于混凝土结构，可以进行防水处理，修复表面的裂缝和破损，并重新涂覆保护层，以提高结构的耐久性和防护性。此外，定期的维护还包括检查和维修结构的附属设施，如支撑系统、防护栏杆等。这些设施的损坏或松动可能会影响整体结构的稳定性和安全性。通过长期监测和维护，可以及时发现并解决结构问题，保证结构的长期安全性能和可靠运行。

结束语:

总之，火灾后建筑结构的鉴定检测与修复加固是确保建筑安全和恢复正常功能的关键步骤。通过科学准确的鉴定和检测，我们能够全面评估建筑结构的损伤程度，为修复和加固工作提供指导。在修复过程中，选择适当的材料和技术手段，结合工程实际情况，能够有效地恢复建筑的结构强度和稳定性。通过综合应用先进的鉴定检测技术和修复加固方案，我们能够最大程度地提升建筑结构的抗灾能力，为人们的生命和财产安全提供更可靠的保障。

参考文献：

[1]戴文龙.火灾后高层建筑钢筋混凝土结构检测鉴定[J].四川水泥,2021(10):303-304.

[2]丁于强.火灾后建筑结构检测与安全性鉴定研究[J].广西城镇建设,2019(08):97-99.

[3]黄志伟.建筑物火灾后结构检测鉴定与加固研究[J].低碳世界,2017(19):179-180.