鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)探析和探究

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1、鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)探析和探究　　【摘要】：建國初期，我國開始大量進(jìn)行過敏建設(shè)，全國各地的建筑一涌而起，但當(dāng)時(shí)的條件技術(shù)有限，建成的建筑物使用年限有限。經(jīng)驗(yàn)算后鋼結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度或穩(wěn)定性不再滿足應(yīng)有的正常工況條件以及其他正常使用要求，大量建筑物需要改造加固?！娟P(guān)鍵詞】：鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)預(yù)應(yīng)力加固中圖分類號(hào)：TU391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：引言鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在實(shí)際使用過程中，常常會(huì)由于使用條件的變化、或設(shè)計(jì)施工中的缺陷造成結(jié)構(gòu)或局部承載能力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求、或荷載的增加（增加保溫層、增加吊車或增大吊車噸位），或是材料質(zhì)量有缺陷，或是構(gòu)造處理不當(dāng)、或使用過程中的磨損等原因出現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件損壞而需

2、要加固。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行加固的技術(shù)措施可以分為兩大類：其一是改變結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖和進(jìn)行內(nèi)力調(diào)整；其二是對(duì)構(gòu)件及連接進(jìn)行加固。一、鋼結(jié)構(gòu)加固概述10鋼結(jié)構(gòu)加固的主要方法有:減輕荷載、改變計(jì)算圖形、加大構(gòu)件截面面積和進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)連接加強(qiáng)、阻止裂紋擴(kuò)展等。近些年，預(yù)應(yīng)力的技術(shù)引進(jìn)以后，也可以用于鋼結(jié)構(gòu)的加固。另外，在條件允許的情況下，也可采用其他的加固技術(shù)。長期的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)顯示，需要加固的鋼結(jié)構(gòu)，根據(jù)損害范圍一般分為局部加固和全面加固。（1）局部加固，主要是對(duì)那些承載能力不足的桿件或連接節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行加固處理。最常用的局部加固法有增加桿件截面法和連接節(jié)點(diǎn)加固法。（2）全面加固，主要是對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行加

3、固處理，主要可以運(yùn)用不改變結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算圖形加固法和改變結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算圖形加固法兩類。（3）增加或加強(qiáng)支承體系，也是對(duì)剛結(jié)構(gòu)體系加固的一種有效方法。增加原有構(gòu)件截面的加固方法是最費(fèi)料最費(fèi)工的方法;改變計(jì)算簡圖的方法最有效且多種多樣，其費(fèi)用也大大下降。（4）確定加固方案前，應(yīng)搜集下列資料：1)原有結(jié)構(gòu)的竣工圖及驗(yàn)收記錄；2)原有鋼材材質(zhì)報(bào)告或現(xiàn)場材質(zhì)檢驗(yàn)報(bào)告；3)原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作、安裝驗(yàn)收記錄；4)原有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書；5)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破損情況檢查報(bào)告；6)現(xiàn)有實(shí)際荷載和加固后新增加荷載的數(shù)據(jù)。二、鋼結(jié)構(gòu)加固原則鋼結(jié)構(gòu)加固原則一般如下：10（1）在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)加固處理的階段，應(yīng)盡可能做到工程不

4、停產(chǎn)或少停產(chǎn)，因?yàn)橐坏┕こ掏．a(chǎn)，其損失一般是加固費(fèi)用的幾倍或幾十倍。當(dāng)構(gòu)件的內(nèi)應(yīng)力小于鋼材設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80％，且構(gòu)件損壞變形等不是太嚴(yán)重時(shí)，可采用負(fù)荷不停產(chǎn)加固方法，否則，將采用停產(chǎn)加固方法。（2）結(jié)構(gòu)加固方案要便于制作、施工，便于檢查。（3）結(jié)構(gòu)制造組裝應(yīng)盡量在生產(chǎn)區(qū)外進(jìn)行。（4）連接加固應(yīng)盡可能采用高質(zhì)量螺栓或焊接。三、鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)措施1.改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形的加固方法是指采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節(jié)點(diǎn)性質(zhì)和邊界條件，增設(shè)附加桿件和支撐、施加預(yù)應(yīng)力、考慮空間協(xié)同工作等措施對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的方法，改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形的一般加固方法：（1）對(duì)結(jié)構(gòu)可采用下列增加結(jié)構(gòu)或

5、構(gòu)件的剛度的方法進(jìn)行加固：1）增加支撐形成空間結(jié)構(gòu)并按空間結(jié)構(gòu)驗(yàn)算；2)加設(shè)支撐增加結(jié)構(gòu)剛度，或者調(diào)整結(jié)構(gòu)的自振頻率等以提高結(jié)構(gòu)承載力和改善結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性；3)增設(shè)支撐或輔助桿件使結(jié)構(gòu)的長細(xì)比減少以提高其穩(wěn)定性；104)在排架結(jié)構(gòu)中重點(diǎn)加強(qiáng)某一列柱的剛度，使之承受大部分水平力，以減輕其它柱列負(fù)荷；5)在塔架等結(jié)構(gòu)中設(shè)置拉桿或適度張緊的拉索以加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的剛度。（2）對(duì)受彎桿件可采用下列改變其截面內(nèi)力的方法進(jìn)行加固：1)改變荷載的分布，例如將一個(gè)集中荷載轉(zhuǎn)化為多個(gè)集中荷載;2)改變端部支承情況，例如變鉸接為剛結(jié)；3)增加中間支座或?qū)⒑喼ЫY(jié)構(gòu)端部連接成為連續(xù)結(jié)構(gòu)；4)調(diào)整連續(xù)結(jié)構(gòu)的支座位置,將

6、結(jié)構(gòu)變?yōu)閾螚U式結(jié)構(gòu),施加預(yù)應(yīng)力。（3）對(duì)桁架可采取下列改變其桿件內(nèi)力的方法進(jìn)行加固：1)增設(shè)撐桿變桁架為撐桿式結(jié)構(gòu)；2)加設(shè)預(yù)應(yīng)力拉桿。2.加大構(gòu)件截面加固法采用加大截面加固鋼構(gòu)件時(shí)，所選截面形式應(yīng)有利于加固技術(shù)要求并考慮有缺陷和損傷的狀況，必要時(shí)應(yīng)分階段進(jìn)行受力分析和計(jì)算。采用該方法應(yīng)注意的事項(xiàng)如下：（1）注意加固時(shí)的凈空限制，使新加固的構(gòu)件不得與其他桿件相沖突；（2）加固設(shè)計(jì)應(yīng)適應(yīng)原有構(gòu)件的幾何狀態(tài)，以利施工；10（3）應(yīng)盡量減少施工工作量。當(dāng)原有結(jié)構(gòu)鋼材的可焊性較好時(shí)，根據(jù)具體情況盡量考慮用焊接加固，并應(yīng)盡量減少焊接工作量，以減少焊接應(yīng)力的影響，避免焊接變形。還應(yīng)避免仰焊；（4

7、）加固應(yīng)盡量使被加固構(gòu)件截面的形心軸位置不變，以減少偏心所產(chǎn)生的彎矩。當(dāng)偏心值超過規(guī)定時(shí)，在復(fù)核加固截面時(shí)，應(yīng)考慮偏心的影響；（5）加固后的截面在構(gòu)造上要考慮防腐的要求，避免形成易于積灰的坑槽而引起銹蝕。3.粘貼加固鋼結(jié)構(gòu)粘貼加固鋼結(jié)構(gòu)是利用粘結(jié)劑將粘貼到鋼結(jié)構(gòu)損傷部位的表面，使一部分荷載通過粘結(jié)層傳遞到上，降低了結(jié)構(gòu)損傷部位的應(yīng)力。粘貼加固技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢：（1）比強(qiáng)度和比剛度高，加固后基本不增加原結(jié)構(gòu)的自重和原構(gòu)件的尺寸；（2）復(fù)合材料具有良好的抗疲