鋼結(jié)構(gòu)加固新技術(shù)及其應(yīng)用研究

張芯瑜

攀鋼集團(tuán)工程技術(shù)有限公司 四川 攀枝花 617000

1、前言

這些年來(lái)，鋼材產(chǎn)量和鋼材性能在逐步的提高，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論受到了廣泛的關(guān)注，特別是在城市化的進(jìn)程里，高層和超高層建筑越來(lái)越大，使得開發(fā)和目前鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用在鋼結(jié)構(gòu)建筑數(shù)量的良好走勢(shì)。需求的增加，鋼結(jié)構(gòu)建筑的安全問(wèn)題已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

2、增加截面積焊接加固法

增強(qiáng)的基本方法的方法是增加部分方法。且其中通過(guò)焊接在橫截面中的增加是最常規(guī)的鋼筋是最簡(jiǎn)單的選項(xiàng)。特別是負(fù)荷的條件下，由于該結(jié)構(gòu)的方便性和可靠性焊接補(bǔ)強(qiáng)，往往加固鋼的優(yōu)選實(shí)施例。在分析cecs77:96的基礎(chǔ)上，同時(shí)還詳細(xì)的闡述了焊接鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法。此外，焊接鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的有關(guān)規(guī)定已列入到行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)評(píng)定及鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展，在承載力條件下，焊接鋼結(jié)構(gòu)的加固主要是按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的。但因?yàn)槿狈α司唧w的試驗(yàn)依據(jù)和相關(guān)的數(shù)值分析，標(biāo)準(zhǔn)之間仍存在了一定的差異，特別是應(yīng)力比的取值和相關(guān)參數(shù)的選取。在現(xiàn)有研究和分析的基礎(chǔ)上，該方法發(fā)現(xiàn)增加焊接加強(qiáng)件的橫截面面積不增強(qiáng)了新的技術(shù)，但一些具體的應(yīng)用包括技術(shù)要點(diǎn)。

3、粘貼鋼板加固法

粘貼鋼板加固法也稱為粘鋼加固技術(shù)。這種方法主要用于特殊建筑結(jié)構(gòu)膠在鋼結(jié)構(gòu)表面粘貼鋼板。結(jié)構(gòu)粘合劑函數(shù)的基礎(chǔ)上,保證結(jié)構(gòu)的整體協(xié)調(diào),以提高結(jié)構(gòu)的承載力。該施工技術(shù)在具體實(shí)施過(guò)程中,通常不涉及使用火,所以不會(huì)影響結(jié)構(gòu)的形狀,因此,工作面很小?，F(xiàn)在,專家和學(xué)者在圓形截面薄壁鋼管加固11次的考驗(yàn)。薄壁鋼管鋼,結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地發(fā)生了變化。

4、增強(qiáng)復(fù)合材料加固法

由于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有良好的物理和機(jī)械性能,可以在不損害原結(jié)構(gòu),以更好地利用領(lǐng)域的工程。現(xiàn)在的這個(gè)材料主要用在鋼結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)的加固。因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)具有較高的強(qiáng)度和剛度，其強(qiáng)度和彈性模量都比較高，為此這種碳纖維布更為適用。使用鋼板來(lái)加固鋼構(gòu)件。在綜合分析國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)國(guó)外的研究主要集中在提高鋼結(jié)構(gòu)的承載力和疲勞彎曲的方面，而國(guó)內(nèi)的研究主要集中在國(guó)家工業(yè)的建筑作為重要的研究機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)型診斷的方面，為此開展了一系列的研究工作。通過(guò)對(duì)FRP加固鋼結(jié)構(gòu)的分析，有必要密切的關(guān)注到FRP與鋼結(jié)構(gòu)的粘結(jié)性能。

5、預(yù)應(yīng)力加固法

鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力鋼筋的方法主要是通過(guò)整個(gè)的預(yù)應(yīng)力鋼絞線加固鋼結(jié)構(gòu)或組件。加固后鋼結(jié)構(gòu)和更好的協(xié)調(diào)鋼結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)作為一個(gè)整體的承載力有明顯改善。預(yù)應(yīng)力鋼筋的方法不僅可以加強(qiáng)原鋼結(jié)構(gòu),并能改變?cè)Y(jié)構(gòu)的剛度,需要改變?cè)Y(jié)構(gòu)內(nèi)力,達(dá)到三倍的效果。主要用于大跨度鋼結(jié)構(gòu)加固。一般強(qiáng)化方法和方法不能實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)加強(qiáng)效果,提高壓力,這解釋了加固方法相對(duì)比較簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、可靠。預(yù)應(yīng)力鋼筋主要用于梁結(jié)構(gòu)。強(qiáng)化后,可以及時(shí)原梁組件轉(zhuǎn)換為和弦工件,這樣才可以避免外部不穩(wěn)定表面的梁。列,可以使用強(qiáng)化或電線和其他措施來(lái)減少及時(shí)列長(zhǎng)度計(jì)算,可以提高相應(yīng)的剛度和穩(wěn)定性。但與梁組件相比,應(yīng)用預(yù)應(yīng)力成員列并不明顯。

6、連接和節(jié)點(diǎn)的加固

6.1 栓焊并用連接節(jié)點(diǎn)加固

焊接和螺栓連接主要是指連接,連接和摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接和角焊,并受剪切加載相同。螺栓連接和焊接連接和功能與螺栓連接和焊接連接的優(yōu)點(diǎn),在實(shí)際工程可廣泛應(yīng)用。在設(shè)計(jì)使用螺栓或足夠的負(fù)載增加的情況下使用,并可采用螺栓連接和焊接連接的節(jié)點(diǎn)加固。

6.2 承受荷載下焊接加固梁柱節(jié)點(diǎn)與端板連接節(jié)點(diǎn)

在梁柱節(jié)點(diǎn)方面,許多學(xué)者在這個(gè)問(wèn)題上的觀點(diǎn)。艾倫加索爾焊接板加固梁柱節(jié)點(diǎn)在一系列卓有成效的研究,詳細(xì)有限元模型建立的數(shù)值模擬提出蓋板加固梁柱節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化力學(xué)模型,給出了基于梁柱連接節(jié)點(diǎn)負(fù)載蓋板加固設(shè)計(jì)方法。然后曹回族負(fù)荷下進(jìn)行,如焊接板加固梁柱節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)研究,為支持提供驗(yàn)證數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)方法。艾倫加索爾,不過(guò),提出的設(shè)計(jì)方法檢查過(guò)程相對(duì)復(fù)雜,不容易被直接使用工程設(shè)計(jì)人員,根據(jù)節(jié)點(diǎn)加固后強(qiáng)度降低是簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的思維方法。

6.3含裂紋構(gòu)件的安全評(píng)定

在鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)里，鋼結(jié)構(gòu)不應(yīng)該出現(xiàn)裂縫。如果在現(xiàn)有的鋼結(jié)構(gòu)里發(fā)現(xiàn)裂縫，應(yīng)該要進(jìn)行相應(yīng)的加固研究，這樣才可以分析出斷裂力學(xué)和損傷力學(xué)的相關(guān)原理。對(duì)非常重要或特殊的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)，可以適當(dāng)?shù)倪x擇斷裂力學(xué)和損傷力學(xué)來(lái)分析構(gòu)件和特殊節(jié)點(diǎn)，特別是評(píng)價(jià)其抗脆斷的性能。基于組件抗脆性斷裂性能評(píng)價(jià)結(jié)果的分析,確定組件需要強(qiáng)化。這種方法可以及時(shí)解決工程問(wèn)題,但需要進(jìn)一步規(guī)范和研究，才可以使用更簡(jiǎn)單、科學(xué)的方法完成相應(yīng)的脆性斷裂評(píng)價(jià)。

7、結(jié)束語(yǔ)

本研究著重分析了這些年來(lái)鋼結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域的新技術(shù)，發(fā)現(xiàn)任何一項(xiàng)的技術(shù)都要發(fā)揮出其相應(yīng)的優(yōu)勢(shì)，但具體的研究還不夠全面，加之缺乏了一個(gè)合理的標(biāo)準(zhǔn)，還沒(méi)有取得最好的效果。經(jīng)過(guò)分析，有必要把各種的新技術(shù)納入到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)的技術(shù)人員可以選擇更加具體的加固方法，確保到每種加固方法都能充分的發(fā)揮出其應(yīng)用價(jià)值，合理避免一系列事故的發(fā)生，從而保證到國(guó)家鋼結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程里的安全可靠。