碳纤维加固设计规范标准（结构加固设计基本原则）

碳纤维加固设计规范标准是一套指导结构加固工程的基本原则和操作指南。它涵盖了从初步设计到施工细节的各个阶段，确保了加固过程的安全性、有效性和经济性。该规范强调了对原有结构的评估，选择合适的碳纤维增强材料，以及在施工过程中的技术要求和质量控制。通过遵循这些原则，可以有效地提高建筑物的承载能力、延长使用寿命并降低维护成本。

结构加固设计的基本原则

结构加固设计是一个复杂的过程，涉及多个方面，旨在确保结构的安全性和可靠性。以下是结构加固设计的一些基本原则：

1. 可靠性鉴定

鉴定要求：结构经可靠性鉴定不满足要求时，必须进行加固处理。加固的范围和内容应根据鉴定结论和加固后的使用要求，由设计单位与业主协商确定。
荷载取值：当原结构是按《工业与民用建筑结构荷载规范》(TJ9-74)取值时，在鉴定阶段对结构的验算仍按该规范取值，但经确定需要加固时，则加固验算应按现行《建筑结构荷载规范》取值。
功能变化：当原结构加固后建筑功能改变时，应根据实际情况并按现行的《建筑结构荷载规范》取值。
永久荷载：对不符合《建筑结构荷载规范》规定或未作规定的永久荷载，可根据实际情况进行抽样实测确定，抽样数应根据实际情况确定，但不得少于五年，且应以其平均值乘以1.2的系数作为该永久荷载的标准值。

2. 设计原则

计算简图：结构计算简图应根据结构上的实际荷载、构件的支承情况、边界条件、受力状况和传力途径等确定，并适当考虑结构实际工作中的有利因素，如结构的空间作用、新结构与原结构的共同工作等。
计算截面：结构的计算截面应考虑结构的损伤、缺陷、裂纹和锈蚀等不利影响，按结构的实际有效截面进行计算，并考虑结构在加固时的实际受力状况，即原结构的应力超前和加固部分的应变滞后特点，以及加固部分与原结构共同工作的程度，对其总的承载能力予以适当折减。
附加内力：在对结构的承载能力进行验算时，应充分考虑结构构件实际工作中的荷载偏心、结构变形和局部损伤、施工偏差以及温度作用等不利因素使结构产生的附加内力。
基础验算：如加固后使结构重量增加或改变原结构传力途径时，除应验算上部结构的承载能力以外，尚应对建筑物的基础进行验算。
残余应力：钢结构加固时，应考虑结构材料因温度、安装等作用可能产生过大的残余应力和塑性变形而导致结构承载力丧失或耐久性降低。焊接钢结构加固时，原有构件或连接的实际名义应力值应小于0.55fy，且不得考虑加固构件的塑性变形；非焊接钢结构加固时，其实际名义应力值应小于0.7fy。

3. 施工原则

不停产加固：结构加固时尽可能做到不停产或少停产，因停产的损失往往是加固费用的几倍或几十倍。能否在负荷下不停产加固，取决于结构应力应变状态，一般构件内应力小于钢材设计强度的80%以下，且构件损坏、变形等不太严重时，可采用负荷不停产加固方法。
卸载加固：结构损伤较严重或构件的应力很高，或者补强施工不得不临时削弱承受很大内力的构件及连接时，需要暂时减轻其负荷。对某些主要承受移动荷载的结构（如吊车梁等）可限制移动荷载，这就相当于部分卸荷了。
负荷状态下加固：在负荷状态下进行加固是最简便的方法，但为保证结构的安全，应要求原结构的承载力应有不少于20%的富余。确定加固方案前，一般应搜集下列资料：原有结构竣工图（包括更改图）及验收记录；原有钢材材质报告复印件或现做材质检验报告；原有结构构件制作、安装验收记录；原有结构设计计算书；结构或构件损坏情况检查报告；现有实际荷载和加固后新增加的荷载数据。
设计与施工结合：钢结构加固设计应与实际施工方法紧密结合，并采取有效措施，保证新增截面、构件和部件与原结构连接可靠，以形成整体共同工作，同时应避免对未加固的部分或构件造成不利影响。
安全措施：对于加固时可能出现倾斜、失稳或倒塌等不安全因素的钢结构，在加固施工前，应采取相应的临时安全措施，以防止事故的发生。
施工方法：改变结构计算图形的加固方法是指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件，增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法。通过上述加固方法来改变结构的计算图形，调整原结构内力，使结构按设计要求进行内力重分配，从而达到加固的目的。

4. 其他注意事项

环境影响：对于高温、腐蚀、冷脆、振动、地基不均匀沉降等原因造成的结构损坏，应提出其相应的处理对策后再进行加固。
设计与施工协调：设计与施工应紧密配合，未经设计允许，不得擅自修改设计规定的施工方法和程序。
检测与监测：加固设计时，除应对被直接加固结构的承载能力和正常使用极限状态进行计算外，尚应注意加固对相关结构构件承载能力和使用功能的影响，考虑结构、构件、节点以及支座中的内力重分布，对结构（包括基础）进行必要的补充验算，并采取切实可行的合理构造措施，保证其安全。
调整内力：采用改变结构计算图形的加固方法时，应在加固设计中规定调整内力（应力）值或位移（应变）值的允许幅度和偏差，以及其检测位置和检测方法。
施工过程：改变结构计算图形的加固过程（包括施工过程）可能对相关结构（包括基础）、构件、节点和支座的使用状态和承载能力产生影响，因此，加固设计时应考虑这些影响。

以上原则是结构加固设计中需要严格遵循的基本准则，确保加固工程的安全性和有效性。