由于地震或类似事件所突然施加的外力，或由于品质恶化所引起 的屈服强度不足经常会造成结构的突然倒塌，导致生命和财产的损失。
结构的倒塌方式如下。结构的部件由于过载或屈服强度不足而破 裂。所造成的结构整个构造稳定性的破坏使该结构的形状明显变形， 从而造成结构的内部空间的缩小，即，结构塌陷。许多种建筑物在倒 塌时，地板象烙饼一样成堆落下或塌下。许多高架桥在倒塌时，桥桩 破裂，导致桥的倒塌。因此，如果能够通过对结构的各种构件(例如 结构部件)进行加固，甚至是在该构件破裂后仍避免整个结构的稳定 性遭到破坏来控制破裂，则可以减少可能造成的结构内部和周围的生 命和财产的损失。
在传统情况下，为了通过避免结构倒塌而达到安全的目的，已经 采取了下列措施。
①确定结构件的横截面或类似参数是使该结构件在施加了所需载 荷的状态下不破裂，载荷的确定考虑了结构件自身的重量和突然施加 的外力。
②当结构的建成后所设想的要突然施加的外力增大时或当由于品 质恶化或类似原因结构件的屈服强度降低时，提高结构件横截面的面 积或材料的强度。或者，在结构件的周围布置诸如铁板或碳纤维的高 强度构件，从而加强在达到屈服强度或结构件的断裂之前的能量吸收 能力(韧性)。
③为结构安装地震隔绝装置，从而减小施加到该结构上的地震 力。
当一结构由于地震或类似事件而突然施加的外力而已遭破坏时， 要对该结构的损坏程度做出临时评估，根据评估的损坏程度可能禁止 靠近该结构。当由于设计标准的修订而提高了假设地震载荷时，要对 现有的结构进行抗震诊断，而且当某结构被判定为存在较高的地震倒 塌危险时，会建议进行抗震维修或加固。
然而，传统措施①-③是基于预先假设的由于地震或类似原因而 突然施加的外力的大小(设计值)。当超过该假设水平的外力施加到 构件上时，该构件破裂，导致保证结构的整体稳定性的失效。
自然，采取上述传统措施所需要的花费、时间和材料虽然不足建 造一个新结构所需的水平，但是也占其几成。因此，在许多情况下， 传统措施牵扯过高的成本。另外，在许多情况下，传统措施需要焊接、 加强钢筋安装、精整和类似作业的技术工人。目前雇佣这类技术工人 有难度。因此，即使已知现有结构由于品质恶化存在很大的倒塌危险， 或因为该结构是根据旧标准设计的，或由于地震或类似原因而突然施 加的外力已经损坏时，在许多情况下，出于经济和实际的原因，对该 结构进行加固也是不可能的。在许多情况下，灾难，如地震发生后， 当检查鉴定人员进入已损坏的结构对倒塌的危险程度进行临时评估 时，如果该结构在余震时倒塌，则可能造成检查鉴定人员的死亡或使 其受到伤害。在另一种情况下，当居住者和使用者进入鉴于损坏较小 已判定为安全的结构时，余震造成该结构倒塌，导致严重的伤亡。
图21给出了施加在作为一种典型结构件的柱1上的典型载荷和相 应的位移。载荷施加在构件的一端，或以集中或分布的状态施加在构 件上。载荷呈力或力矩的形式。图21所示为所施加的典型载荷。图22 所示为如图21所示的施加到构件上的载荷和相应位移的关系，以及与 前面所述传统措施的对比。如图22所示，加固提高了强度和/或韧性； 但是无论如何，不能保证构件在超过韧性极限后能够承受更高的载荷。
具体地讲，在变形范围小的情况下(2％-3％之内)，上述传统 措施能够保证构件承受载荷，进而保证结构的整体稳定性。但是，在 变形超过这个范围的情况下，承受载荷的机构丧失了，会导致加速变 形的过程。结果，结构的倒塌变得不可避免。例如，在图24(a)中所 示柱1的例子里，布置在钢筋混凝土柱1内的系箍可以承受由处于公 差范围内且仅产生小范围变形(百分之几之内)的轴向力(竖直力)P 产生的周向张力T和剪应力S。但是，剪应力S造成柱1的剪切断裂导 致刚性的破坏，或者过大的轴向力造成系箍的破裂或脱离原来位置导 致不能承受周向张力T。结果，如图24(b)所示，变形加速进行，随 后是如图24(c)所示的完全倒塌。在这种方式下，上述烙饼状毁坏现 象就不可避免地发生了。另外，当构件15呈如图25所示的梁16的形 式时，加强钢筋的裂纹20和屈服造成图25中虚线所围绕部位的压缩 破裂。
在发生了诸如地震的突发灾难或由于抗震标准进行了修订后，大 量结构必须立即进行加固的情况下，上述传统措施不适于妥善地应对 这种情况以达到保证安全的目的。
鉴于传统措施所牵扯的上述问题，本发明的一个目的是提供一种 加固方法和构造，它们自始就应用于包括新建结构的结构部件的各种 构件，或应用于现有结构的结构部件，延缓破裂的发展和延缓空间破 裂区的扩展，以控制破裂，从而避免构件完全失去载荷分担能力，造 成构件的局部破裂；即，因此使构件之间彼此能够共同分担载荷，达 到即使在构件发生明显变形后也能避免结构倒塌的程度。本发明的另 一个目的是同传统措施相比使加固工作的费用、时间和所用材料具有 实际的经济性，从而能够使大量结构迅速得到强化。

为了实现上述目的，本发明在构造上的特征在于，利用了部分构成 各种构件，包括结构部件的诸如混凝土、木材、土和砖等材料在破裂 时表观体积增大的现象。具体地讲，通过设置在相应构件，包括结构 部件周围的高延展性材料(高延展性覆盖材料)，弹性地限制了表观 体积的增大，从而延缓了破裂的进程，并且在突然施加的外力终止后， 能够使构件彼此相互共同分担结构的重量和大体保持其形状。本文所 用的表观体积指的是平滑包围构件的端面和侧面的表面(包络表面) 所包围的体积。破裂所造成的表观体积的增大指的是下列现象。如图23 (a)所示，破裂前，构件15包括两端面2和侧面3。如图23(b)所 示，构件15沿破裂面4破裂成两个破裂件9。由于两破裂件9之间滑 动的结果，包络表面10增大，即表观体积增大。如图23(b)所示， 在包络表面10和破裂构件15之间出现空腔t。本发明的构造特点在 于，构件15被一层高延展性材料(高延展性覆盖材料)所覆盖，从而， 在构件15和高延展性材料之间提供有一薄弱层(包括空腔t)，使该 高延展性材料(高延展性覆盖材料)即使在构件15破裂之后也能够沿 包络表面变形。
第一发明(方法)的构造特点在于，在结构的构件的外周向表面 设置一层高延展性材料，以限制伴随构件的破裂而出现的表观体积的 增大，从而控制构件的破裂。
第二发明(结构)的构造特点在于，在结构的构件的外周向表面 设置一层高延展性材料，以弹性地限制伴随构件的破裂而出现的表观 体积的增大，从而控制构件的破裂。
在第一和第二发明中，该高延展性材料最好是纤维或橡胶薄片材 料(包括带状薄片材料)。在这种情况下，高延展性材料可以卷绕在 一内芯上，从而形成一带内芯的高延展性材料卷(第三发明)。在第 三发明中，在高延展性材料的一侧沿高延展性材料的长度方向绘制有 多个相互之间可以用视觉或触觉辨别的分隔线。分隔线能够以两个或 多个不同节距的任一种等分高延展性材料的宽度，从而便于在作业现 场的区分中辨别，因此有助于提高加固工作的效率。在第一或第二发 明中，考虑到所覆盖的构件的安装条件和作业条件限制，高延展性材 料可以以围绕该构件或螺旋缠绕或卷绕在该构件上的方式设置。另一 种方案，高延展性材料可以通过借助于合适的施加方式，例如喷射将 橡胶或粘性树脂材料施加到构件上来设置。在第一和第二发明中，高 延展性材料(高延展性覆盖材料)可以设置为使空腔或薄弱层夹置在 高延展性材料(高延展性覆盖材料)和构件中间，从而避免高延展性 材料(高延展性覆盖材料)由于构件而直接破裂，并因此使高延展性 材料(高延展性覆盖材料)能更可靠地产生弹性的限制效果。由于中 间介入空腔或薄弱层的结果，高延展性材料(高延展性覆盖材料)能 够以更可靠的方式弹性地限制构件的表观体积的增大，同时保持包络 表面，抵制构件的各种形式的破裂(见图23(b)，在构件15和包络 表面10之间存在空腔t)。
第四发明(方法)的构造特点在于，固定地附接上由弹性模量小 于支撑一个结构的现有柱的外周向表面上的系箍的原料制成的高延展 性覆盖材料，从而在柱变形后使该高延展性覆盖材料承受施加在柱上 的载荷。在这种情况下，该高延展性覆盖材料可以包括多个以沿竖直 方向按预定间隔布置的方式围绕该柱布置的环绕芯，且纤维或橡胶薄 片材料沿竖直方向连接相邻的环绕芯，因此呈整体风箱状加固。
第五发明(方法)的构造特点在于，由其弹性模量小于系箍的原 料制成的高延展性覆盖材料设置在置于支撑一结构的现有柱周围的饰 面环绕壁材料的内侧，空腔处在饰面环绕壁材料和柱之间，由此，使 高延展性覆盖材料在柱变形后承受施加在该柱上的载荷。在这种情况 下，该高延展性覆盖材料可以包括设置在柱周围的多个沿竖直方向以 预定间隔布置在其间带有空腔的环绕芯，纤维或橡胶薄片材料沿竖直 方向将相邻的环绕芯连接起来，从而呈整体风箱式加固。
第六发明(结构)的构造特点在于，固定地附接上由其弹性模量 小于支撑一个结构的柱的外周向表面上的系箍的原料制成的高延展性 覆盖材料。在这种情况下，该高延展性覆盖材料最好包括多个以沿竖 直方向按预定间隔布置的方式围绕该柱设置的环绕芯，且纤维或橡胶 的薄片材料沿竖直方向连接相邻的环绕芯，从而呈整体的风箱状加固。
第七发明(结构)的构造特点在于，由其弹性模量小于系箍的原 料制成的高延展性覆盖材料设置在置于支撑一结构的柱周围的饰面环 绕框架材料的内侧，空腔处在饰面风箱环绕框架和柱之间。在这种情 况下，该高延展性覆盖材料最好可以包括多个设置在柱周围的沿竖直 方向以预定间隔布置在其间带有空腔的环绕芯，纤维或橡胶薄片材料 沿竖直方向将相邻的环绕芯连接起来，从而呈整体风箱式加固。
附图说明
图1为一总体透视图，表示一个本发明用于某结构的、主要由混 凝土制成的新构件或现有构件(结构部件)时所用高延展性材料的结 构例子；
图2是表示本发明的一应用实例的结构部件的主要部分的一系列 截面图，其中该构件为一主要由混凝土制成并起结构件作用的现有的 壁，其中(a)表示的状态是高延展性材料布置为使壁夹置在其间；(b) 表示的状态是在壁上形成有通孔，用于供连接索从中穿过，以将高延 展性材料连接在一起；和(c)表示的状态是高延展性材料为从该通孔 中穿过的连接索所连接；
图3是表示本发明另一应用实例的一系列视图，其中结构部件为 主要由混凝土制成的现有柱，其中(a)表示的状态是带状的高延展性 材料螺旋缠绕在该柱的外周向表面；和(b)为表示该高延展性材料处 于贮存状态的视图；
图4为一总体透视图，表示高延展性材料呈螺旋缠绕状态的另一 个实例；
图5为一示意图，示意性地表示图4所示实例中高延展性材料的 缠绕状态；
图6为一示意图，表示根据本发明的高延展性材料的芯轴的例子；
图7为一示意图，表示高延展性材料在构件上卷绕三匝的状态， 其中(a)是加固件的主要部分的透视图，和(b)是(a)的截面图；
图8为一总体透视图，表示图7所示实例应用在构件的三个部分 的每一个上的状态；
图9是表示本发明又一实施例的一系列示意性透视图，其中(a) 表示现有柱和高延展性材料之间的构造关系；和(b)为高延展性材料 卷绕在该柱上之后所见的状态；
图10是表示本发明又一实施例的示意图，其中(a)为一示意性 透视图；和(b)为一沿(a)中Y-Y线所取的截面图；
图11是一风箱状加固件的主要部分的透视图，其为图10所示高 延展性覆盖材料的改进实施例；
图12是表示采用了本发明的结构(建筑物)的状态的一系列示意 图，其中(a)表示倒塌前的状态；和(b)表示倒塌后的状态；
图13是表示采用了本发明的构件(结构部件)的状态的一系列示 意图，(a)表示倒塌前的状态；和(b)表示倒塌后的状态；
图14是表示采用了本发明的构件(结构部件)的状态的一系列示 意图，其中(a)表示作为构件的梁在该梁由于受到载荷而变形后的状 态；(b)表示作为构件的地板在该地板由于受到载荷而变形后的状态； 和(c)表示作为构件的壁在该壁由于受到载荷而变形后的状态；
图15是表示采用了本发明的构件(结构部件)为柱的情况下从变 形至破裂之间变形行为的曲线图；
图16是表示采用了本发明的构件(结构部件)为柱的情况下从变 形至破裂之间变形行为的曲线图，同时将传统加固和本发明加固进行 了对比；
图17是表示采用了本发明的构件(结构部件)为柱的情况下变形 行为的一系列示意图，其中(a)表示正常状态；(b)表示变形后的 状态；和(c)表示破裂后的情况；
图18是表示土壤机械学领域中广泛使用的三轴试验装置的示意 图；
图19(a)和19(b)是表示发生地震时施加在结构和作为该结构 的构件(结构部件)的柱上的力以及该结构和柱上所产生的位移之间 的关系；
图20是一系列曲线图，表示针对柱作为构件(结构部件)时每周 期吸收能量的状态，其中(a)表示传统柱情况下的状态；和(b)表 示柱根据本发明加固后的状态；
图21是表示一些方向的示意图，载荷沿该方向施加到作为构件 (结构部件)的柱上，且柱沿该方向产生位移；
图22是一曲线图，表示针对柱作为构件(结构部件)，载荷如图 21所示施加在其上且在其上产生如图21所示变形时，应用传统加固之 前和之后的变形行为；
图23是一系列表示伴随构件的破裂表观体积增大现象的视图，其 中(a)表示破裂前的状态；和(b)表示破裂后的状态；
图24是一系列表示对应于图17所示的作为构件(结构部件)的 柱的变形行为的示意图，其中(a)表示正常状态；(b)表示变形开 始后的状态；和(c)表示破裂的状态；和
图25是表示未采用本发明的作为构件(结构部件)的梁的状态的 示意图，图为变形后的状态。

图1是一总体透视图，表示本发明应用于结构的各种构件，例如 结构部件，通过限制伴随该构件的破裂而产生的构件体积增大来控制 该构件的破裂的高延展性材料的结构实例。
如图1所示，高延展性材料21包括具有合适的纵向长度和合适的 宽度并用作主体的薄板部分22、一端部23和另一端部24，端部23和 24在圆周方向上相互对接。
芯索25以沿纵向长度方向穿过端部23和24的方式分别设置在薄 板部分22的一端部23和另一端部24。该芯索25加强一端部23和另 一端部24，因此加强张力方向上的耐久性。
在一端部23和另一端部24附近设置有沿端部的长度方向以预定 间隔布置，系索30能够穿过的通孔26。在相应的通孔26上设置有适 当的加强件27，如眼孔28。该加强件27加强相应通孔26的周向边缘 部分，因此系索30可以呈张紧状态可靠地固定住。
再者，在薄片部分22的一端部分23或另一端部分24至少其中之 一的背侧(在图示例子中处于一端部分23的背侧)，沿一端部分23 的长度方向，缝有纵向长度大体等于薄片部分22宽度的舌状补片29， 从而使得一端部分23和另一端部分24之间的界面可以为补片29所覆 盖。值得注意的是，可以为一端部分23和另一端部分24各自分别提 供未示出的补片29，从而使一端部分23和另一端部分24的界面为两 层补片29所覆盖。
部分构成高延展性覆盖材料21的薄片部分22和补片29是由一种 周向和竖直方向均质的材料制成的。具体地讲，最好采用延展性高且 初始弹性模量比铁和混凝土低的纤维材料或橡胶材料。具体地讲，最 好采用具有高延展性且具备能够承受载荷的强度的由合成纤维材料(例 如TORAYSHEET，Toray Industries，Inc.产品的商标名)或橡胶材料 (例如CEOLINER，Bridgestone Corp.产品的商标名)制成的薄片材 料。
这样，如图13(a)所示，高延展性材料21可以缠绕在作为结构 部件15的柱13的外周向表面14上，该柱13直立支撑例如示意性地 示于图12(a)中的结构(建筑物)11的地板12，而补片29位于柱13 和薄片22之间，且一端部分23和另一端部分24相互对接。
通过系索30将在一端部分23形成的通孔26和在另一端部分24 形成的通孔26交叉连接，使缠绕在作为结构部件15的柱13上的高延 展性材料21可容易地保持固定和包绕状态，从而使端部23和24联成 一体，而端部23和24衬有补片29。以这种方式，通过在短时间内完 成的简单安装，高延展性材料21可以保持完全缠绕在柱13的状态。
图1给出了本发明的应用实例，其中构件15是用混凝土、木材、 土、砖或类似材料制成的柱13。无论如何，在结构11处在建造中的情 况下，也同样可使用高延展性材料21；具体地讲，高延展性材料21可 以缠绕在例如图12(a)的梁(桁)16或图2(a)的壁17上，以包围 该构件。
上述连接结构不局限于此图示实例。可以适当地采用一种已知的 单元联接结构，如缝接或粘接，只要能够将一端部分23和另一端部分 24联接在一起，使其在受到载荷时不相互分离即可。
图2(a)至2(c)是表示本发明的应用实例的结构11的构件15 主要部分的截面图，其中构件15是主要由混凝土制成并作为结构部件 的现有壁17。
如图2(a)所示，高延展性材料21分别设置在壁17的一侧表面 15a和另一侧表面15b，该壁是横过图12(a)中所示结构(建筑物)11 的空间19安装的隔板，(在壁17处于建造中的情况下，高延展性材 料21可以如图1所示以包绕壁17的方式进行布置)。
如图2(b)所示，在壁17上形成有在一侧表面15a和另一侧表面 15b之间水平延伸，且按预定间隔排列的通孔18。各通孔18的直径能 够允许系索30穿过，以便连接高延展性材料21。虽然在图示实例中并 未专门表示，但是通孔18不仅可以水平布置，而且可以按预定的间隔， 以大体平行的状态竖直布置。各通孔18的周向边缘部分最好借助加强 件来加固，例如用如图1所示的眼孔28。
如图2(c)所示，系索30穿过通孔18，并固定到高延展性材料21 上，从而能够可靠地连接高延展性材料21。值得注意的是，多个系索 30可以穿过相应的通孔18，单个地连接高延展性材料21。另一方案是， 在如所示实例的情况下，单独一根系索30顺序通过通孔18，从而以缝 接状态连接高延展性材料。
图2给出一个例子，其中构件15是主要由混凝土、木材、土、砖 或类似材料制成并作为结构构件的壁17。然而，在现有结构11的情况 下，高延展性材料21也可以用于图12(a)所示的梁(桁)16，且可 以用类似的方式稳固地连接。
图3(a)给出了一个例子，其中弹性带状高延展性材料21螺旋缠 绕在一结构的构件(在图示实例中为柱13)15上，同时在搭接部分21 (a)搭接，即如网球拍的手柄上的缠绕带。在这种情况下，为了防止 缠绕的高延展性材料21错位，最好采用以下安装方法。
①缠绕的同时施加适当的张力。
②通过采用粘接剂将弹性高延展性材料21和构件15粘结在一 起，或借助粘接剂将螺旋缠绕的高延展性材料21的搭接部分21a粘结 在一起或将其焊接在一起。
③通过采用诸如钉子的固定件，使高延展性材料21与构件15固 定连接。
在构件15的端部，高延展性材料21借助上述方法②或③固定。 根据一种替代方法，即如固定医用弹性绷带的端部的情况，在高延展 性材料21上形成有如图1所示的眼孔，而一根缆索穿过该眼孔，将高 延展性材料21固定在构件15的端部。
通过采用如图3(a)所示的方法，高延展性材料21可以螺旋缠绕 在已部分损坏的、主要由混凝土、木材、土、砖或类似材料制成的构 件15的外表面。高延展性材料21制备成如图3(b)所示的成卷状态， 因此在诸如地震的灾难发生时迅即可用。人们希望应对灾难的紧急措 施能够用人力可靠地实施，而不依赖机械力量。按照此观点，采用如 图3所示的方法是有利的。例如，当采用TORAYSHEET 800T(厚1.26mm， 重量930g/m2)制成的高延展性材料卷21时，使用宽约50cm、长约20m 的材料，总重量约10kg，因此此卷可用人力搬运，应用于上述紧急措 施。
图4是表示图3中所示螺旋缠绕形式的另一个例子的示意图。在 此例中，如图5所示，高延展性材料21首先在构件15的上端部32缠 绕一圈(图5的①)，然后在搭接圈数连续增加的同时继续缠绕，直 至达到预定的最大搭接圈数；具体地讲，高延展性材料21连续缠绕两 搭接圈(图5中的②)、三搭接圈(图5中③)、四搭接圈(图5中 ④)，这是预定的搭接圈的最大数目。随后，高延展性材料21在沿构 件15的预定长度上保持搭接圈的最大数目的同时螺旋缠绕。随后，高 延展性材料螺旋缠绕，同时搭接圈数的数目连续减少；具体地讲，在 构件15的下端部33高延展性材料21连续缠绕三搭接圈(图5中③)、 两搭接圈(图5中②)和一搭接圈(图5中①)。在图5中，为使缠 绕状态清楚，高延展性材料21位于远离构件15处。实际中，高延展 性材料21是紧密缠绕在构件15上的。再者，在构件15的一端部(上 端部32和下端部33)可卷绕数圈高延展性材料21，此圈数比螺旋缠 绕的最大搭接圈数N少一圈。在图5的例子中，高延展性材料21卷绕 三圈，即由螺旋缠绕的最大搭接圈数4减去1得出的。相应地，端部 (上端部32和下端部33)用高延展性材料21缠绕最大搭接圈数N至 (2N-1)搭接圈。由于应力集中于构件15的端部(上端部32和下端 部33)，所以这样的缠绕可以给构件15以安全余量。螺旋缠绕的各圈 高延展性材料21借助粘接剂相互粘结，例如LUBIRON(Toyo Polymer Co.， Ltd.的商标)，粘接剂涂在构件15的一侧表面和相反的侧表面，沿构 件15的长度方 向延伸，同时具有合适的宽度，能够产生不低于所需水 平的张力(强度)T。这样，高延展性材料21就粘结在构件15上。
图6给出了卷绕在如木材或树脂等适用材料制成的芯轴49上的高 延展性材料21的例子，以便在如图4所示的螺旋缠绕形式中的最大搭 接圈数(最大层数)为如图5所示的N的情况下使用。在这种情况下， 在高延展性材料21上沿高延展性材料21长度方向于中心线和一侧边 缘21b之间延伸的区域绘制出多条等距离分隔高延展性材料21的宽度 W的分隔线50，从而指示(最大宽度的)1/2、1/3、1/4、…、1/N、…、 1/10(当将宽度W等分以得到预定的最大搭接圈数时的最小宽度)的 分区。例如，当最大搭接圈数为N时，在第一圈，高延展性材料21错 动1/N(图4中的w1)。随后，该高延展性材料21沿该1/N线以搭接 形式缠绕，从而得到如图4所示的缠绕形式。为了易于辨别各条分隔 线50，分隔线50最好用不同颜色或不同线型绘制、形成用于触觉辨别 的脊(凸起)、或用荧光油漆绘制。
图6中所示的一卷高延展性材料21自上端部分32(或自下端部分 33)沿构件15的长度方向螺旋缠绕在构件15上，同时每圈错移宽度W (w1)的四分之一。余下的未用部分小于四分之一宽度或更小的宽度， 同时高延展性材料21在缠绕一圈至四圈的情况下终止缠绕。
图4和图5给出一个高延展性材料21缠绕达四搭接圈的例子。当 字母N表示最大搭接圈数(最大层数)时，图4中所示的高延展性材 料21在每圈错位1/N的同时螺旋缠绕。注意，最佳搭接圈数N是根据 下述计算公式中出现的所需强度T和允许应力X0确定的。
图7为表示这样一种状态的示意图，高延展性材料21在构件15， 例如现有的柱13或新柱13上卷绕三圈，其中(a)是加强结构的主要 部分的透视图，而(b)是(a)的截面图。
在图7中，高延展性材料21由带状纤维或橡胶薄片材料制成。高 延展性材料21的至少周向卷绕开始端部分42借助粘接剂35a粘结在 构件15的外表面上。卷绕开始端部分42和搭接的高延展性材料21的 相应部分44借助粘接剂35a粘结在一起。在高延展性材料21的卷绕 终止端部分43、搭接部分45和46借助粘接剂35粘结在一起。这样， 高延展性材料21紧密地在构件15上卷绕三层。值得注意的是，在卷 绕开始端部分42所用的粘接剂35a适于将卷绕开始端部分42暂时地 粘结到构件15，这样，不必与粘结高延展性材料21的粘结层所用的粘 接剂35相同。当粘接剂35作为粘接剂35a使用，必须采取避免构件15 和高延展性材料21之间粘结过强的措施；例如，粘结区必须变窄。
在这种情况下，高延展性材料21卷绕在构件15的外周向表面， 这样使高延展性材料21的中间层相对于构件15粘结在处于卷绕开始 端部分42和卷绕终止端部分43相反的位置处；具体地讲，高延展性 材料21的第一层和第二层的搭接部分47和48在沿构件15的长度方 向延伸的单独一条带状区借助粘接剂35粘结在一起。
图7给出了一个高延展性材料21卷绕三层的例子。但是，为得到 所要求强度而需要的缠绕圈数并不局限于此。最佳圈数N根据下述计 算公式中出现的所需强度T和允许应变X0确定。
特别是，为了得到所需强度所要求的圈数N1用下式表示，其中T1 是高延展性材料21的强度，而S1是当高延展性材料21产生该强度时 所观测到的应变。
N1＝T/T1                                 1)
用于使周向变形等于或小于允许应变X0所需的圈数N2用下式计算
N2＝(TS1)/(T1X0)                         2)
值得注意的是，假设薄片状高延展性材料21在应变和张力之间表 现为成正比的关系，直至高延展性材料21产生该材料强度。合成纤维 材料大体表现出成正比的关系。当高延展性材料21用橡胶材料或粘接 剂材料通过例如喷射方法制成时，上述计算可以根据这类材料的特殊 张力-应变关系进行。
特别地，当某种材料的张力y和应变x的关系用数字函数y＝f(x) 或图形表示时，在N2圈的情况下每层的张力y表示为
y＝T/N2                                  3)
既然允许应变是X0，因此所需的圈数N2可以从公式T/N2＝f(X0)得 出，即N2如下得到。
N2＝T/f(X0)                                   4)
注意，最佳圈数N是如上得出的N1或N2中较大者。
图8给出了一个例子，其中一卷如图6所示的薄片状高延展性材 料21施加到其内高度大于高延展性材料21的宽度的构件15上。高延 展性材料21卷绕在构件15上，同时借助于沿构件15的长度方向带状 延伸的粘接剂35粘结在构件15上，其方式类似于图7中所示。
具体地讲，首先，高延展性材料21以类似于图7中所示的方式卷 绕在构件15的中心部分34。另一高延展性材料21卷绕在构件15的上 端部分32，同时其下边缘部分52借助粘接剂35粘结在位于中心部分 34的高延展性材料21的上边缘部分51。再一高延展性材料21卷绕在 构件15的下端部分33，同时其上边缘部分51借助于粘接剂35粘结在 位于中心部分34的高延展性材料21的下边缘部分52。
这样，张力在卷绕在构件15的相应部分的三部分高延展性材料21 中传递。确定粘结表面的宽度，从而使粘结部分的粘接强度不小于所 需的周向方向的张力T。在这种情况下，除了用粘接剂35进行粘结， 还可以采用任何其它适用的连接方式，如缝接或焊接。在这种情况下， 所要求的高延展性材料21的圈数N以类似于图7所示例子中的方式确 定。
考虑到所覆盖的构件15的安装和作业限制条件，高延展性材料21 可以以环绕构件15或螺旋缠绕在构件15上的方式设置。另一方案是， 高延展性材料21可以通过适用的施加方式，例如喷射将粘性橡胶材料， 诸如硅酮橡胶、或粘性树脂材料，诸如氯乙烯施加到构件15上(粘性 橡胶材料和树脂材料包括那些含有各种材料的短纤维)。在这种情况 下，如果高延展性材料21能够在构造上环绕构件15或螺旋缠绕在构 件15上，粘接剂层可以在高延展性材料21的至少一侧预先准备好， 从而可以方便涉及粘结的环绕或缠绕工作。如果需要，粘接剂层可以 在高延展性材料21的两侧预先形成。在高延展性材料21是通过将粘 性橡胶或树脂材料施加到构件15上而形成的覆盖材料的情况下，该粘 性橡胶或树脂材料可以手工施加，但考虑到工作效率，最好利用某种 适用的喷射装置通过喷射来涂敷。当构件15部分损坏或预计由于应力 集中构件15部分破裂时，高延展性材料21可以部分地设置在构件15 上的一个区域，该区域包括损坏部分或有可能破裂的部分。在这种情 况下，最好采用具有粘接剂层的纤维高延展性材料21或通过将粘性橡 胶或树脂材料涂敷到构件15而形成的高延展性材料21。
为了通过限制伴随破裂所产生的表观体积的增大来控制构件15的 破裂，高延展性材料21必须能够保证破裂的构件15甚至在构件15已 经破裂之后也能保持包络表面10的形式。如图23(b)所示，这一特 点能够通过在包络表面10和破裂件9之间形成空腔t来实现。
当高延展性材料21用图1、2或3中所示的方法相互间无粘结地 设置在构件15的外周向表面上时，在其间形成一空腔(弱化层)，从 而光滑地形成包络表面10。
必须记住，除了图4至图8中例举的方法和构造，通过诸如喷射 的施加方式形成高延展性材料21的方法涉及以下问题。当高延展性材 料21直接粘结到构件15上而在其间未介入空腔时，即使在构件15破 裂后，粘接剂层也使高延展性材料21保持完全粘结到图23(b)所示 的破裂件9的外周向表面上。结果，由于产生锐角或应力集中，破裂 件9很可能造成高延展性材料21的破裂。
解决上述问题的可能的方法包括使用使粘接剂层的粘结强度充分 低于高延展性材料21的粘接剂，和使用使粘接剂层的弹性模量充分低 于高延展性材料21的粘接剂，从而在构件15和高延展性材料21之间 介入一层薄弱层。
构件15的破裂带来表观体积的增大，因此造成构件15和高延展 性材料21之间压力的增加。这样，尽管构件15和高延展性材料21不 粘结在一起，在构件15破裂后，由于压力的承受作用，破裂的构件15 和高延展性材料21彼此不相对滑动。因此，在构件15和高延展性材 料21之间进行粘结仅仅是为了在构件15错位和构件15破裂之间的期 间中防止高延展性材料21脱离构件15。因此，通过粘结产生的粘结强 度可能是能够支撑构件15的外周向表面上的高延展性材料21的重量 的程度，即所谓的暂时粘结将足以。
图9(a)和9(b)为表示第三发明的例子的示意性透视图，其中 (a)表示用钢筋混凝土或类似材料制成并适于支撑示意性地示于图12 (a)中的结构(建筑物)11的地板12和类似构件的现有柱13和用弹 性模量低于系箍的原材料制成的高延展性覆盖材料121之间的构造关 系；而(b)表示高延展性覆盖材料121卷绕在柱13的外周向表面14 上之后所见的状态。
最好采用用具有高延展性且其强度能够承受载荷的合成纤维材料 (例如TORAYSHEET，Toray Industries，Inc.产品的商标名)或橡胶 材料(例如GEOLINER，Bridgestone Corp.产品的商标名)制造的薄 片材料122所制成的高延展性覆盖材料121。高延展性覆盖材料121必 须保持完全环绕柱13的外周向表面14的状态。因此，在高延展性覆 盖材料121卷绕在柱13上之后，对接端部分121a和121b必须连接在 一起防止在受到载荷时相互分离，并直接或利用粘接剂或类似物质通 过中介层粘结到柱13的外周向表面14。具体地讲，在薄片材料122为 合成纤维材料的情况下，对接端部分121a和121b利用从后面施加在 其上的补片缝制在一起。在薄片材料122为橡胶材料的情况下，对接 端部分121a和121b利用从后面施加在其上的橡胶补片粘结或热熔封 接在一起。高延展性覆盖材料121最好卷绕在柱13上，覆盖柱13的 整个长度。但是，高延展性覆盖材料121也可以根据需要固定卷绕在 除其上部外的整个柱13上。高延展性覆盖材料121采用周向和竖直向 均一的材料。具体地，最好采用延展性高于且其弹性模量低于铁和混 凝土的纤维材料或橡胶材料。
为了防止卷绕在柱13上的高延展性覆盖材料121沿柱13的外周 向表面14滑动，高延展性覆盖材料121最好利用粘接剂或适用的固定 装置，例如钉子或螺钉可靠地固定在柱13上。
图10(a)和10(b)是一系列示意图，表示第四发明的例子，其 中(a)是示意性透视图；而(b)是沿(a)的Y-Y线所取的截面图。
如图10(a)和10(b)所示，呈大理石状花纹的饰面环绕壁材料 115以这样的方式设置，它环绕支撑图12(a)中所示支撑结构(建筑 物)11的地板12或类似构件的柱13，同时空腔117介于其间，从而 将柱13隐藏在内。再者，高延展性覆盖材料131以环绕柱13的方式 设置在饰面环绕壁材料115的内周向表面上。高延展性覆盖材料131 用具有弹性模量低于系箍的原材料制成；例如，周向和竖直向均一且 其初始弹性模量不特别低的合成纤维材料(例如TORAYSHEET，Toray Industries，Inc.产品的商标名)或橡胶材料(例如GEOLINER， Bridgestone Corp.产品的商标名)。
图11给出了本发明所用高延展性覆盖材料131的另一个例子。高 延展性覆盖材料131包括多个各自由加强钢筋或环形弹性材料制成的 并具有合适外径的环绕芯133，以沿竖直方向按预定间隔布置的方式围 绕柱13设置且有空腔117介于其间，用适合的合成纤维材料(例如 TORAYSHEET，Toray Industries，Inc.产品的商标名)或橡胶材料(例 如GEOLINER，Bridgestone Corp.产品的商标名)制造的薄片材料134， 且沿竖直方向连接相邻的环绕芯，从而构成整体风箱状的加固结构132 的形式。
在这种情况下，竖直布置的环绕芯133的数量取决于柱13的长度 决定。薄片材料134连接到环绕芯133的方式可以是沿整个周边环绕 该环绕芯。另一方案是，如图11所示，可以用竖直延伸的薄片材料134 的条在周向布置的同时连接环绕芯133。值得注意的是，第三发明也可 以采用高延展性覆盖材料131代替高延展性覆盖材料121。
下面将就本发明的作用和效果进行说明。
根据图15所示的在将根据如图1所示的本发明应用于现有的构件 15，即支撑图12(a)中所示结构(建筑物)11的起结构件作用的柱12 之前和之后所观察到的变形行为，即使在超出韧性极限的载荷下，起 加强作用的高延展性材料21可以使其具有能够支撑所需载荷的载荷上 限的支撑功能。因此，如图12(b)所示，即使在结构(建筑物)11 由于后面示于图17(a)至图17(c)的柱13断裂而破裂之后，也可 以保持地板12之间的空间19。这样，无论施加到结构件15上的外力 如何，通过使其具有让空间19保持足够大而防止人被碾压致死的能力 的实现，本发明可以用大大降低了的材料费用和作业成本，产生安全 性极高的失效保护效果。
这种保持一定空间19的能力可以通过控制以下这类现象来实现， 即，当由于受到压力或剪力而遭受变形时，混凝土、砂砾、土、砖或 类似材料，广泛用作部分构成结构11的诸如结构件的构件15的成分， 且起压力承载部分要素作用表现出表观体积的增大。当诸如结构件的 构件15一部分或全部破裂和变形很大时，这种现象明显出现。诸如结 构件的构件15的表观体积增大的可能性可以通过高延展性覆盖材料21 加以限制。结果，即使当部分构成诸如结构件的构件15材料破裂后， 高延展性材料21也使构件15能够承受外力，从而有效地防止大的变 形的发生和导致结构11的倒塌。
这种作用将参照图14(a)进行说明，该图给出一个将本发明应用 于作为图12(a)所示构件(结构件)15之一的梁(桁)16的例子。 当由于地震或类似原因所引发的外力造成受到压缩的梁(桁)16的一 部分压缩破裂时，与图25所示的传统加固时不同，在该部分如一团块 状增大的同时，高延展性材料21可以分担承受该外力。这样，该梁(桁) 16可以保持承受弯曲力矩的能力。图14(b)给出了一个本发明应用 于地板12的例子，地板也是图12(a)中所示构件(结构件)15之一。 同样，图14(c)给出了本发明应用于壁17的例子。如图14(b)和14 (c)所示，由于加固件27将高延展性材料21连接在一起，所以当地 板12(壁17)受到由地震或类似原因所引发的外力造成的压缩破裂时， 在地板12(壁17)增大的同时，高延展性材料21能够承受外力，即 如地板垫子或体操垫子那样。在构件(结构件)15为地板12的情况下， 由于采用梁16的机制，所以加固件27设置在约1m×1m见方的四角。 在构件(结构件)15为壁17的情况下，由于采用柱13的机制，所以 加固件27以类似于地板12的型式设置。
高延展性材料21设置在例如结构件的构件15的外周向表面14， 其方式为环绕构件15或螺旋缠绕或卷绕在构件15上。这样，当构件15 的一部分或整个构件15由于受到弯曲、剪切或压缩而破裂，导致伴随 体积的增大变形时，高延展性材料21的弹性在构件15上造成周向压 力的强迫施加。该周向压力具有限制构件15的表观体积增大的作用， 从而起到抵抗构件15由于施加在其上的弯曲力、剪切力或压力而产生 的变形的效果。结果，即使在构件15破裂之后，破裂的构件15也能 抵抗施加在其上的弯曲力、剪切力或压力。再者，所设置的高延展性 材料21可以容易地去除。
当高延展性覆盖材料121用于第四发明时，高延展性覆盖材料121 以如图13(a)所示的固定环绕状态卷绕在支撑如图12(a)的结构(建 筑物)11的现有柱13的外周向表面14上。结果，如图13(b)所示， 高延展性覆盖材料21将已变形的柱13包裹在内，从而使柱13能够承 受载荷。
也是在这种情况下，即使载荷超过韧性极限，起加固作用的高延 展性材料121可以赋予能够支撑所需载荷的载荷上限的支撑功能。因 此，如图12(b)所示，即使在结构(建筑物)由于图17(a)至17(c) 中顺序所示的柱13的断裂而破裂后，地板12之间的空间19也可保持。
在如第五发明和如图10(a)和10(b)所示的情况下，饰面环绕 壁材料115以环绕支撑图12(a)所示结构11的现有柱13的方式设置， 在现有柱13和饰面环绕壁材料115之间介入空腔117，高延展性覆盖 材料131设置在饰面环绕壁材料115的内周向表面116，产生以下效果： 高延展性覆盖材料131包裹已变形的柱13，从而使已变形的柱13能够 承受载荷。
在这种情况下，高延展性覆盖材料131最好包括多个以沿竖直方 向按预定间隔排列的方式设置在柱13周围并在其间介入空腔117的环 绕芯133，合成纤维材料或橡胶材料制造的薄片材料134沿竖直方向连 接相邻环绕芯133，从而构成整体的风箱状加固结构132。值得注意的 是，第三发明也可以采用高延展性覆盖材料131代替高延展性覆盖材 料121。
在处于柱13和饰面环绕壁材料115之间的空腔117内设置高延展 性覆盖材料131产生以下效果：对于钢筋混凝土制成的柱13在达到柱 13的韧性极限之前的变形，没有载荷施加在高延展性覆盖材料131上； 而随后的变形借助高延展性覆盖材料131的延展性来应对；即，高延 展性覆盖材料131包围已经变形的柱13，从而使已经变形的柱13能够 承受载荷。这样，即如在第三发明中，如图12(b)所示，即使在结构 (建筑物)11由于顺序示于图17(a)至图17(c)的柱13的破裂而 破裂之后，地板12之间的空间19也能保持。
图16是表示传统加固和本发明的变形行为的曲线图。如图6所示， 在传统加固条件下，当周向张力升高超过韧性极限时，系箍破裂或脱 离原来位置，导致构件的坍塌(见图16中曲线①)。反之，在高延展 性材料21或高延展性覆盖材料121卷绕在作为构件(结构件)15之一 的柱13上的情况下，根据本发明，随着柱13开始位移，载荷施加在 高延展性材料21和高延展性覆盖材料121上。无论如何，即使当系箍 破裂或脱离原来位置，也可避免柱13的倒塌，因此柱13可以承受载 荷(见图16中曲线②)。在高延展性覆盖材料设置在介于柱13和饰 面环绕壁材料115之间的空腔117内的情况下，在达到柱13的韧性极 限之前没有载荷施加在高延展性覆盖材料131上；换言之，只有在超 过韧性极限导致系箍破裂或脱离原来位置之后，载荷才施加到高延展 性覆盖材料131上。无论如何，可以避免柱13的倒塌，因此柱13可 以承受载荷(见图16中曲线③)。
接下来，将结合计算实例具体说明本发明所用的高延展性材料或 高延展性覆盖材料必须假设的抗拉强度。值得注意的是，当诸如一结 构件的构件(例如柱)破裂成混凝土块和变形的加强钢筋时，呈混凝 土块和变形的加强钢筋形式的破裂构件的动力学行为变得很复杂。既 然混凝土块和变形的加强钢筋的整体可以总的认为是具有内摩擦的颗 粒材料，所以高延展性材料必须具有这样的的动力学功能，即起到限 制破裂构件(例如破裂的柱)的网或包覆物的作用，从而成为轴向力 的阻力。再有，当包裹物内的轴向力所产生的压力作用在其上时，高 延展性材料必须不能断开。
图18是表示在泥土机械领域广泛使用的，用于测试诸如泥土、砂 砾或类似的颗粒材料的轴向力和边界压力之间关系的三轴试验装置的 示意图。颗粒材料填充到由顶盖6和底部封闭的圆柱表面7构成的容 器5内。在静压W通过薄膜自侧表面8施加到颗粒材料上的同时，轴 向力P也施加在颗粒材料上。已知竖直轴向力P和拘束压力S的关系 可用下式表示，其中Φ是颗粒材料的内摩擦，而A是顶盖6的面积(容 器5的横截面积)。
P/A＝[(1+sinΦ)·S]/(1-sinΦ)                 5)
拘束压力S和单位宽度上的张力TS用下式表示，其中D是容器5 的水平直径。
TS＝(DS)/2                                    6)
为了产生预期效果，根据本发明的高延展性材料(高延展性覆盖 材料)的强度假设计算如下。假设破裂的钢筋混凝土柱与上述颗粒材 料一致，而根据上述公式5)和6)所表示的关系，在受到为避免结构倒 塌所需要的轴向力P时，为避免该延展性材料(高延展性覆盖材料) 破裂所要求的强度T用下式表示，其中B是柱顶部的横截面积。
T＝[(1-sinΦ)D·P]/[2(1+sinΦ)B]              7)
为避免结构倒塌所需的轴向力P可计算如下
P＝fW/NP                                      8)
其中W是结构在所涉及的地板以上的部分的总重量；NP是所涉及 的地板的柱的总数目；而f是考虑到每根柱承受载荷变化的安全系数。 这些参数可以根据结构的特定的平面设计计算。
如上所述，可以计算出高延展性材料所需的抗拉强度。但是，为 了防止通过限制高延展性材料的周向应变等于或小于允许值而出现过 度变形，高延展性材料所需的圈数或所需的厚度可以利用由公式7)计 算出的所需强度T和高延展性材料的允许应变X0通过公式2)或4)确 定。
接下来将针对利用上述计算公式的某特定结构的计算实例进行说 明。在日本一般见到的钢筋混凝土结构中，1980年及以前建造的建筑 通常具有约11.8kN/m2的单位地板重量。在这些建筑中，用一具有每层 200m2的地板面积和12根每根的头部横截面积为3500cm2的柱子的中等 四层建筑作为例子，并进行如下计算。
所承受的总重量W＝200×11.8×4＝9440kN
每根柱子的轴向力P＝2×9440/12＝1573kN
请注意，采用公式8)计算取f＝2。
高延展性材料(高延展性覆盖材料)的所需强度T＝327N/mm。
注意，用公式7)计算时取φ＝40°、D＝67cm、B＝3500cm2和 P＝1573kN，其中D是横截面积B的直径。
具有上述所需强度计算值的纺织薄片材料的一个例子是 TORAYSHEET(Toray Industries，Inc.产品的商标名)Model NSB2000 (厚度4.7mm)。由于TORAYSHEET Model 800T(厚度1.26mm)的强 度为283N/mm，所以布置为两层的TORAYSHEET Model 800T可以耐受 566N/mm的张力强度，从而表明对于加固上述例举结构有充分的适用 性。橡胶薄片材料的一个例子是GEOLINER(Bridgestone Corp.合成 共聚物/硫化橡胶产品的商标名)。GEOLINER表现出13.2N/mm2的强 度试验结果。具有厚度为2.5cm的GEOLINER表现出所需的强度。
TORAYSHEET的公称强度达到应变的15％。在达到公称强度之前， 应变和张力呈成正比的关系。这样，当采用两层TORAYSHEET Model 800T 时，计算出达到所需强度时的应变为327/566×15％＝8.7％。当周向 应变控制在5％或更低时，TORAYSHEET Model 800T可以使用四层。在 这种情况下，在所需强度下出现的应变可以是327/(284×4)×15％＝ 4.3％。在高延展性材料为橡胶材料制成的情况下，张力和应变呈非线 性的关系。但是，在如上述计算示例的情况下，将高延展性材料的应 变控制在允许应变或更低所需的高延展性材料的厚度可以通过采用前 述公式3)和4)的要旨进行计算。
特别地，本发明可以应对应变不低于2％(铁的破裂应变)的变形。 具体地讲，用合成纤维薄片材料制成的高延展性材料(高延展性覆盖 材料)可以应对应变高达15％的变形；而用橡胶薄片材料制成的高延 展性材料(高延展性覆盖材料)可以应对达100％的应变或更高(达690 ％，从材料的质量特性看，这是上限)的变形。试验表明，即使当用 作加固部件的上述薄片材料破裂时，薄片材料的圆周实体部分使得破 裂区域的传播变得迟缓；结果，即使在轴向应变所带来的变形等于50 ％或更大时，也可以控制破裂。
如图19(a)和(b)所示，随着地震的发生，惯性力作用在结构11 上，结果产生位移。因此，力F，重复施加在作为构件(结构件)15的柱 13上，因此造成位移X的出现，同时能量将被吸收。图20(a)是表示在 没有提供加固或按传统方式提供加固的情况下所见的每个周期所吸收能量 状态的曲线；而图20b是表示在根据本发明提供的加固结构中所见的每个 周期所吸收能量状态的曲线。在图20(a)和20(b)中，由①所标示的 实线表示单一的载荷，而用②标示的区域表示重复载荷。
如图20(a)和20(b)可见，根据本发明进行了加固的诸如一结 构件的构件(例如柱13)15表现出能吸收大量能量，从而可耐受变形。 当由于受到地震作用而储存在结构11内的动能通过不可逆的运动全部 吸收时，例如结构11内和结构11与外界地面G之间的摩擦增大，结 构11的振动停止。因为每个周期吸收大量的能量，根据本发明进行了 加固的构件(例如柱13)15表现出较好的减震效果；即，同未加固的 结构或用传统方法加固的结构相比，振动以较少的周期数或以较短的 周期时间终止。再有，由于对构件破裂的控制抑制了传播到外界区域 的载荷的上限，在这种载荷条件可能产生大的变形/应变，因此限制了 由于地震或类似事件所产生的突然外力输入到结构上；即，因此产生 了地震隔绝效果。
再者，本发明可以用于结构的暂时加固，直至该结构重建或完成 所需的加固工作。具体地讲，本发明不仅可以有效地用作在建筑物破 坏过程中防止建筑物倒塌的措施，而且可以用作在某种状态下针对可 能发生的地震防止危险增加的紧急措施，例如在长期连续采用传统方 法进行加固工作的期间，在已经进行加固和将要进行加固的结构部分 之间存在强度失衡的状态。再有，本发明使结构各种部件(包括结构 件)的尺寸可以减小和材料的强度能够降低，因此同传统方法相比可 以降低建筑成本。
再有，本发明产生以下防止倒塌的效果：在混凝土浇筑期间采用 本发明以布料的形式进行加固后，该布料可以留下不去除。
如上所述，在高延展性材料或高延展性覆盖材料根据本发明固定 连接在结构的各个构件，包括结构件的情况下，随着柱开始位移，载 荷施加在高延展性材料或高延展性覆盖材料上。但是，即使在该结构 由于系箍的破裂或脱离原来位置而倒塌时，该载荷可以得到支撑，同 时天花板和地板之间或地板和地板之间的空间可以保持，从而在发生 地震或类似事件时产生救命的失效保护效果。
即使当结构的构件(包括结构件)变形很大时，本发明能够使变 形的构件保持支撑结构重量的功能，因此同采用传统方法进行加固和 未采用加固的情况相比能够吸收大量的振动能，且因此产生减弱地震 运动引发的结构振动的减震效果。再者，由于控制构件破裂抑制了传 播到外界区域的载荷的上限，在这样的载荷条件下可以造成大变形/应 变，因此限制了由于地震或类似事件输入到结构的突然的外力，即， 产生所谓的隔绝地震的效果。
本发明不仅可以有效地用作在建筑物破坏期间防止建筑物倒塌的 措施，而且可以用作在某种状态下针对可能发生的地震防止危险增加 的紧急措施，例如在长期连续采用传统方法进行加固工作期间，在已 经进行加固和将要进行加固的结构部分之间存在强度失衡的状态。亦 即，本发明可以有利地用于结构的暂时加固，直至该结构重建或完成 所需的加固工作。
本发明能够在短时间周期内完成加固工作，从而得到安装工作成 本低的效果。再有，本发明可以减少包括结构件在内的各种构件的尺 寸和材料的强度，从而大大削减材料费用，因此同采用传统方法的情 况相比可以降低结构本身的建筑成本。
本发明的加固工作具有操作容易、迅速的特性，不需要熟练技工， 并容易对部分损坏的部件进行加固。通过将诸如粘接剂的粘结件与高 延展性材料或高延展性覆盖材料一起存放，在发生诸如地震的灾难时 可以迅速完成紧急加固。根据本发明的加固工作可以与评估倒塌风险 程度的抢险工作并行，因此，即使当检查人员由于余震或类似原因在 检查中遭遇结构倒塌时，其受伤或死亡的危险也大大降低。
在高延展性覆盖材料布置在介于柱和饰面环绕壁材料之间的空腔 中的情况下，在超过柱的韧性极限之前没有载荷施加在高延展性覆盖 材料上；换言之，只有在由于系箍的破裂或脱离原来位置而超过韧性 极限之后才有载荷施加在高延展性覆盖材料上。无论如何，即使在结 构倒塌后，该载荷也能得到支撑，同时天花板与地板和地板与地板之 间的空间也可保持，从而产生救命的失效保护效果。
当采用根据本发明的带芯轴的高延展性材料卷时，使用者不用诸 如测量工具之类的设备就可以容易地知道螺旋缠绕在构件上的高延展 性材料的最大搭接圈数。因此，可以高效率地将材料缠绕在构件上。 这种容易的缠绕工作意味着，通过使用带芯轴的高延展性材料卷可以 迅速而精确地加固新建造的构件或现有的构件，且带芯轴的高延展性 材料卷可以贮存起来以便在发生灾难时有效使用。缠绕在构件上的高 延展性材料的圈数根据构件所必须承受的最大载荷确定。但是，该圈 数根据高延展性材料所施用的结构不同会有所变化。即使在这样的情 况下，根据本发明的带芯轴的高延展性材料卷也可以使用相同的高延 展性材料处理从一圈到多圈范围内的任何圈数。这样贮存带芯轴的高 延展性材料卷可以不考虑所用结构，且在发生灾难时应用于任何结构。 特别是在带芯轴的高延展性材料卷上绘制有能够用视觉或触觉相互区 分的多条分隔线的情况下，在工作现场可以容易地区分该分隔线。在 各分隔线呈凸肋形式的情况下，是在一层高延展性材料的边缘部分对 准下层的高延展性材料的凸肋的同时完成缠绕的，因此便于以可靠的 条件进行缠绕，且因此大大提高加固工作的效率。
注意，当高延展性材料根据本发明螺旋缠绕或卷绕在构件上，同 时高延展性材料的面层粘结在沿该构件长度方向延伸的带状区时，产 生下列效果。即使当特定一层高延展性材料破裂，其余层可防止张力 立即消失。
工业应用
如上所述，本发明可以用于混凝土、木材、土、砖或类似材料建 造的结构或类似建筑物。