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1、工程改造与加固课程结业报告姓名： X X X学号： X X X X X X研究方向：X X X X X X工程改造与加固学习有感未听课之前就听师兄说，王老师讲的“工程改造与加固”很值得听一听，加上自己 对这方面也比较感兴趣，终于有幸聆听了这短短七周凝练而深刻的教诲，感慨颇多。这个课程更完整更准确的名字是“土木工程诊治与改造技术”。与以往的“混凝土 结构设计原理”、“大跨空间结构”、“钢结构设计原理”等学科不同，这门课程针对的是 既有建筑。随着建筑使用年限、自然灾害、原设计估计不足等多方面的因素影响，建筑 物易出现不同程度的损伤，传唱着历史文化的古老建筑亦难以抵挡岁月的侵蚀，为了保 持建筑物的正
2、常使用功能和文化的延续和传承，对这些结构的加固改造逐渐凸显其重要 性。“建筑物的医生”也就是结构工程师发现地基沉降或结构破损等状况时，首先是对 结构进行“诊治”，通过实地检测、查找相关文件等，查清造成事故的原因，对事故的 危害性作出估计；然后提出合理、经济的加固和改造方案，使结构恢复正常的使用状态。 从“显性知识”到“隐性知识”虽然在本科时也接触过加固方面的课程，但由于当时的知识体系尚不成熟，学习态 度比较随意，很多东西老师讲到了但是没有真正体会到其中的原理，更多的甚至完全没 有听进去。听王凤来老师的第一堂课时，老师首先问了我们一个问题“受均布荷载的钢 筋混凝土梁的破坏有哪几种形式？”完全蒙掉
3、了，努力回想着本科时学的混凝土结构设 计原理课本里的那几段极长极晦涩难懂的话，只记得“超筋、适筋、少筋、剪压、斜拉、 斜压”等支离破碎的词语，却不能整合出一个完整的答案，不禁低头一阵惭愧。自觉本 科时学过理论力学、材料力学、结构力学等各种力学基础课程，却无不是在考试结束后 就扔得一干二净。第一堂课让我意识到必须完全摈弃以前为考试而学习的惯性思维，“把 所学知识转换成工程能力”，跳出课本知识的禁锢，同时又不脱离课本的知识体系，培 养正确的结构概念体系；“由现象找原因”，看到某一结构的破坏形态，不仅要知道该怎 么做，还要知道为什么要这么做，这样在遇到新问题时才不至于不知所措。对于有些结构上的专有名
4、词我们是初次听说，偶尔会感到有些不知所云，但老师结 合 PPT 图片讲解的授课方式逐渐让我们的理解清晰和深入。王老师总是能用特别通俗 易懂的词语让我们理解他想要表达的意思，比如：钢筋就如同人体内的筋骨一样，合理 配置了钢筋的混凝土结构即使在地震等灾害的强烈作用下依然会“打断骨头连着筋”， 达到大震不倒的设计水准；看到裂缝需要“按图索骥”，即由裂缝的形态特征联想到它 的破坏原因从而最大程度地还原结构产生裂缝的过程，寻求合理的加固方法；“积劳成 疾”是用来形容结构的损伤累积在废墟中缅怀和省思倚山而建的学校沦为废墟，一个个鲜活的生命从此离开了这个世界，摆放在废墟旁 空地上的花圈无声地表达了孩子的父母
5、的悲戚，我忍不住落泪：地震灾害固然无情，生 命固然脆弱，但本该成为人类庇护所的房屋竟也如此不堪一击么？令人不忍直面的死伤 究竟是谁的错？在介绍中国建筑西南设计研究院对汶川地震灾害的调查报告中，我看到学校、政府 办公楼、农房和文物等的毁坏或倒塌，一张张图片再现了建筑物当时的破坏状况，在老 师的引导下思考其破坏原因和正确的处理方式。在遭受汶川地震的重灾区，钢筋混凝土结构以多层框架居多，主要的震害形式包括： 整体倒塌、局部单元倒塌、局部楼层垮塌、房屋倾斜、构件破坏等。大量多层框架结构 设计时由于违背了“强柱弱梁、更多节点”的设计原则，几乎都出现了在底层框架柱上 下端形成塑性铰的破坏形式。多层框架结构
6、由于层数不多、柱上轴压力不大，柱截面尺 寸及配筋量均较小，而与之相连的框架梁的截面尺寸及配筋量主要由跨度决定，与建筑 物的高度关系不大，因此与高层建筑相比，多层建筑中的框架柱更难实现“强柱弱梁”。 调查分析表明：即使将抗震设防烈度提高一度，所考察的框架结构的大部分柱的轴压比、 最小体积配箍率和大部分梁柱的强度比都满足二级抗震等级的要求，但是框架柱端还是 发生了严重破坏，说明设防要求尚存不足。此外，填充墙布置不当也会引起框架结构严重破坏，但是目前的规范及现有计算手 段尚无法准确量化分析填充墙对结构刚度的影响，这是个亟待解决的问题。在问题得到 解决之前，由空心砖或轻质墙板构成的轻质填充墙在地震中的
7、良好表现，让我们看到轻 质填充墙也是暂时的良策，但同时也因板材的尚不成熟无法推广利用。“底框结构”还是第一次听说，开始并不明白是什么样的结构，但通过观察图片和 文字解释，才恍然大悟，原来这种结构多在底层设置商业用房、上部为五六层的砖砌体 结构。在我的家乡的大街上很常见，底层多是服装店、大型超市、仓库等，二层以上则 是居民楼，却是直到上了这堂课才知道这种结构的专业名称，可见生活中处处有学问。 底部框架结构由于底层抗震墙的变形和耗能能力较上部砖墙要好，而上部砌体抗侧刚度 大，属于脆性材料；第二层作为这两种材料和两种承重结构体系的过渡层，受力复杂， 容易成为薄弱层，甚至发生垮塌导致结构整体倒塌。因此
8、，严格控制过渡层与底层的刚 度比，并关注两者的抗剪承载力储备系数是避免底框结构破坏的关键。砌体结构中圈梁构造柱所起的抗倒塌作用自不必说，早在本科时的抗震课程上就已 熟悉。老师还着重给我们介绍了现浇楼梯对结构整体性能的影响，这对于我来说又是一 个很新颖并且很吸引我的问题。一系列的图表数据简洁明了地概括了问题所在：楼梯对 与之相连的框架柱的影响很大，并且参与结构整体工作的受力模式不能满足通道的安全在地震作用下、发生于结构中的各式各样的破坏形式和破坏机理就这样生动地呈现 在我的视野里、嵌刻在我的脑海中，不断汲取不断联想，在缅怀地震中的逝者的同时更 加坚定了我将来的职业原则做个对得起自己良心的土木工作
9、者。课堂的最后，老师还提到了一个我们对之了解甚少的学科“结构生态学”，讲到竹 子靠一个个竹节抵抗风荷载、减小横向位移时，我如醍醐灌顶般地联想到了这几个月所 接触到的课题研究对象拟建于大连的千米级摩天大楼，大约每一百米就设有一个行 人平台，大概就是利用了竹节的原理。关于“规范”“规范”二字是建筑结构行业里耳熟能详的字眼，在课堂上自然就成了出现频率最 高的词汇。2012 年 8 月 24 日事发于哈尔滨的阳明滩大桥引桥垮塌事件，事故原因和责 任人至今未有明确的定音。设计问题、施工问题，抑或规范有误，或者是各方面问题的 集合，谁也不能给出绝对的答案，但有一点是明确的：并不是所有的规范都是正确的， 完
10、全照搬规范、无视结构实际受力性能的做法毫无疑问是错误的，规范只是一种经验的 总结，例如规范规定的设置圈梁和构造柱等构造措施就是在总结国内外历次地震灾害以 及广泛深入的科研基础之上，获得的宝贵设计经验。然而经验毕竟是建立在过去的工程 应用上，并不一定与时俱进。现今的建筑质量堪忧，还有一个重要原因就是设计和施工之间微妙的关系。安全系 数是为了防止多种不利因素同时发生或者不同程度老化、施工质量有起伏而设置的安全 量。以球面网壳的承载力标准值为例，当按弹塑性变形进行全过程分析时，安全系数取 为 2 ，按弹性考虑则为 4.2 。这样大的安全系数再加上折减系数，承载能力按理应该是 有很大的富余量的，但是却
11、仍会有安全隐患问题出现。究其原因，是因为设计者不信任 施工，为了规避责任，设计时把安全系数取得尽可能大，设计会倾向于设计更安全的方 案，即使花费很大；而施工单位知道安全系数很大，勇敢地偷工减料缩减工期，从而导 致了由施工造成的承载力减小量远大于考虑较大安全系数引起的承载力增大量，设计和 施工于是陷入了走不出来的囚徒困境。2014 年 6 月的焦点访谈就曾曝光河南省南阳市的一些楼盘在施工时违规使用 “瘦身钢筋”以从中谋取暴利，所幸的是涉嫌生产、销售这样的伪劣产品的相关工作人 员和单位受到了法律的惩处，不幸的是仍然有很多众多违规违法的行业潜规则大行其道 不为建筑物的使用者所知晓。之所以会出现这样的
12、情况，一个很重要的原因就是建筑质 量责任划分不清楚，即使出现建筑安全事故，责任也追究不明。有效杜绝这一行业陋习 的有效措施就是严格执行建筑工程质量终身责任制，即在建筑物的使用年限内（如普通 住宅为 50年），施工方都必须承担项目建设过程中施工质量遗留问题产生的维修、赔偿 等事宜，如若是设计方面的问题，则需追究该项目设计人的责任建筑工程质量终身 责任制针对的就是所有利益和责任相关者，从项目负责人、勘察、设计、施工、建设到 监理 5 方单位，一个都逃避不了各自应该承担的责任。随着人们关注和维护自身利益的 意识越来越强烈，我们有理由相信建筑工程质量责任制必将落实到每一座工程结构中去 “德”的教育王老
13、师在教授我们“技”的同时，更注重对我们“德”的培养。几乎每堂课都能听 到一两句极具哲理性的话语，而我总是认真的将这些话抄录在笔记本上，生怕漏记了或 漏听了哪怕一句人生哲言。王老师似乎想将自己几十年来从事加固工程的工作经验和人 生经验倾囊相授，我们更是恨不能记下老师所说的每一句凝聚着智慧的经典语录。很多 知识点都是通过工程事例传授给我们，让我们感受到的不再是抽象难懂的纯理论知识； 更重要的是老师很注重培养我们思考问题的能力，在教授一个解决问题的方法时，老师 没有简单直接地给出答案，而是引导我们在脑海中构建形象的结构图，想象力如同血液 一样在结构中流动和传递，解决问题的思路就这样一点一点清晰明了。
14、其中，“改变传 力路径”是我印象中最深刻的一种加固思路，这就如同一条道走不通了，需要换条道路 试试。这样蕴含着人生道理的结构知识还有很多，让我们在消化专业知识的同时，领悟 到对待生活的正确态度。一个个动人的故事在讲述着专业知识的同时，更传递着对人生的思考和对职业道德的呼唤。当我听到老师的上司在老师画的节点图上签上自己的名字，而老师却默许了这 种不公的做法时，我看到了在职场中做人的智慧和胸襟。是啊，生活总会给予我们或多 或少的不公平的待遇，我们应该做的是看看自己所处的社会地位和角色，看看有没有能 力回击，回击会不会对将来的道路产生阻碍，如果会，何不坦然放下呢。结语短短七周的课程，很快就结束了，但
15、仍感到意犹未尽。总体来说，在这门课程中， 我不仅初步接触并熟悉了鉴定工程质量事故的方法及评定标准，砌体结构、混凝土结构 质量检测的常见方法及其适用条件，地基和基础、混凝土结构的加固方法等，还有从汶 川地震中或毁坏或倒塌的结构中接触到的尚带着亲历者余热的知识，都无不给我留下深 刻的感受和记忆。从未有过这样一门课程，像王老师这样时而幽默生动、时而轻描淡写、 时而又表情沉重地讲述着一个个与专业知识相关的工程事例、寓意深刻的哲理故事、寓 教于乐的生活趣事。最后一节课结束，心里却期盼着还能再听一听，埋怨着怎么只有七 周呢，怎么不是 10周，不是 20周呢？这也许就是我对这门课程的唯一但也许不可能实 现的建议吧：能多增加一些课时。而我也深知，即使老师给我们讲的再多，终究还是需 要我们自己多看、多思、多历练。像老师所从事的工程改造与加固这样能为人类生活带 来福祉的事业还有很多，或许将来的我能尽的只是微薄之力，但正如老师最后一节课对 我们的嘱托，我会做一个有追求、内心强大的人，做一个不辜负自己良心的土木人。
