论文总字数：20726字

摘 要

因某工程电子信息楼主受力构件混凝土实测强度未达到设计强度，结构无法满足正常使用需求。针对这一现状，本文在研究国内主要加固改造现有技术的基础上，针对该项目特点设计了一种钢支撑托换系统，作为混凝土柱置换的临时支撑体系。为验证托换钢支撑的受力性能，本文从方案设计、有限元分析、足尺试验、施工过程监测四个方面出发，对所设计钢支撑托换系统进行了工程实际应用。结果表明本设计加固改造方法安全可行，对于同类项目具有一定的借鉴意义。

关键词：混凝土置换；钢支撑托换体系；有限元分析；施工过程监测

Research on construction process monitoring of rectification and replacement project of electronic information building

Abstract

Due to the fact that the measured concrete strength of the main stressed component of an electronic information building does not reach the design strength, the structure can not meet the normal use requirements. In view of this situation, on the basis of studying the existing technology of domestic main reinforcement and reconstruction, this paper designs a steel support underpinning system according to the characteristics of the project, as a temporary support system for concrete column replacement. In order to verify the mechanical performance of underpinning steel support, this paper carries out the practical application of the designed steel support underpinning system from the four aspects of scheme design, finite element analysis, full-scale test and construction process monitoring. The results show that the design reinforcement method is safe and feasible, which has a certain reference significance for similar projects.

Keywords: Concrete replacement; Steel support underpinning system; Finite element analysis; Construction process monitoring

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究目的及意义 1

1.2 现有加固方法 2

1.2.1 增大截面法 2

1.2.2 混凝土置换法 2

1.2.3 外粘型钢法 3

1.2.4 粘贴钢板法 4

1.2.5 粘贴纤维复合材料法 4

1.2.6 外加预应力法 5

1.2.7 增设支点法 5

1.3 研究技术路线 6

第二章 钢支撑托换系统设计及现场试验 7

2.1 工程概况 7

2.2 框架柱混凝土置换的施工总体思路 7

2.2.1 置换柱的部位（首件柱） 8

2.2.2 安装钢支撑方案 9

2.2.3 置换混凝柱方案 13

2.3 托换钢支撑体系试验 15

2.3.1 试验概况 15

2.3.2 试验加载 18

2.3.3 测试方法 19

2.3.4 试验结果 20

2.3.5 试验结论 22

第三章 托换系统有限元分析 23

3.1 模型建立 23

3.2 荷载及约束设置 23

3.3 模拟结果 24

第四章 置换混凝土现场监测 26

4.1 监测概述 26

4.1.1 监测必要性及目的 26

4.1.2 监测内容和要求 26

4.2 应力监测 27

4.2.1传感器选用 27

4.2.2 表面式应变传感器安装方法 27

4.2.3 应力测点布置 29

4.2.4 监测频率与周期 31

4.2.5 钢支撑预警值 31

4.3 变形监测 31

4.3.1传感器选用 31

4.3.2 传感器安装方法 32

4.3.3 测点布置 34

4.3.4 监测频率与周期 34

4.3.5结构变形预警值 34

4.4 现场监测数据 34

4.4.1 时间节点 34

4.4.2 张拉阶段各监测结果 36

4.4.3 整体监测结果 46

4.5 监测结论 47

第五章 结论 48

谢辞 49

参考文献 50

附录 51

第一章 绪论

1.1 研究目的及意义

按照《混凝土结构工程施工规范》（GB 50666-2011）内容，混凝土施工配置强度应大于混凝土立方体抗压强度标准值^[1]。然而由于原材料质量、施工工艺及施工过程的质量控制、现场管理等种种因素，部分混凝土结构在施工完成后的质量检验过程中混凝土强度等级往往出现不达标的现象，造成结构无法满足设计需求，造成了大量的经济损失及时间损耗^[2]。

2018年4月，天房樾梅江项目个别栋号存在混凝土强度不符合设计要求的质量问题。造成甲方约5亿元、施工方约2亿元的经济损失。

2018年12月，位于济南市章丘区的中康绿城百合花园项目，有4栋已大部分售出的高层住宅楼，因混凝土强度不达标，由开发商自行拆除。

图1. 1 因混凝土质量不达标而进行结构拆除

2019年11月9日，长沙市望城区两处楼盘由于确认使用了“问题混凝土”导致混凝土构件强度不达标，需对建筑进行拆除重建。混凝土生产公司董事长被判刑9年、实验室主任被判刑7年。公司处罚金80万元。

2020年12月，青岛绿地青岛绿地国科健康科技小镇85地块投资总额达450亿元。施工完成后对18栋楼建筑进行混凝土强度抽检，抽检报告均不符合规范现行标准，18栋楼已于2021年4月14日清晨6：15分全部炸毁重建。

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