浅析钢结构加固技术的发展

  • 格式:pdf
  • 大小:1.29 MB
  • 文档页数:1

中国科技期刊数据库 工业C
2015年16期 189
浅析钢结构加固技术的发展
陈 生
北京龙源环保工程有限公司,北京 100044

摘要:随着社会的进步,城市建设突飞猛进,为了确保城市建设的有序发展和人民生命财产安全,各种建筑结构的加固技术
就显得尤为重要。本文通过对钢结构的加固原因、加固原则论述,简要介绍了钢结构加固设计方法,提出了钢结构加固设计
注意事项。同时还分析了钢结构加固技术的特点及应用方法,并对建筑结构加固技术的发展趋势进行展望。
关键词:钢结构;加固方法;应用与发展
中图分类号:TU391 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)16-0189-01

1 钢结构加固的原因 (1)由于设计或施工中造成钢结构缺陷,使得结构或局部的承载能力达不到设计要求,如焊缝长度不足,杆件切口过长,使截面削弱过多等。 (2)结构经长期使用,出现不同程度的锈蚀、磨损或节点受削弱等,达不到设计要求。 (3)由于使用条件发生变化,结构上荷载增加,原有结构不能适应。 (4)使用的钢材质量不符合要求。 (5)意外自然灾害对结构损伤严重。 (6)由于地基基础下沉,引起结构的变形和损伤。 (7)有时出现结构损伤事故,需要修复。如果损伤是由于荷载超过设计值或者材料质量低劣,或者是构造处理不当,那么修复工作也带有加固性质。 2 钢结构加固的主要方法 2.1 改变结构计算图形 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。改变结构计算图形的一般加固方法有:①对结构可采用:增加支撑形成空间结构并按空间结构验算、加设支撑增加结构刚度,或者调整结构的自振频率等以提高结构承载力和改善结构动力特性、增设支撑或辅助杆件使结构的长细比减少以提高其稳定性、在排架结构中重点加强某一列柱的刚度,使之承受大部分水平力,以减轻其他柱列负荷、在塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉索以加强结构的刚度。②对受弯杆件可采用:改变荷载的分布,例如将一个集中荷载转化为多个集中荷载、改变端部支承情况,例如变铰接为刚结、增加中间支座或将简支结构端部连接成为连续结构、调整连续结构的支座位置、将结构变为撑杆式结构、施加预应力。等的改变其截面内力的方法进行加固。 2.2 加大构件截面的加固 采用加大截面加固钢构件时,所选截面形式应有利于加固技术要求并考虑已有缺陷和损伤的状况。 2.3 连接的加固与加固件的连接 钢结构连接方法,即焊缝、铆钉、普通螺栓和高强度螺栓连接方法的选择,应根据结构需要加固的原因、目的、受力状况、构造及施工条件,并考虑结构原有的连接方法确定。钢结构加固一般宜采用焊缝连接、摩擦型高强度螺栓连接,有依据时可采用焊缝和摩擦型高强度螺栓的混合连接。当采用焊缝连接时,应采用经评定认可的焊接工艺及连接材料。 2.4 裂纹的修复与加固 结构因荷载反复作用及材料选择、构造、制造、施工安装不当等产生具有扩展性或脆断倾向性裂纹损伤时,应设法修复。在修复前,必须分析产生裂纹的原因及其影响的严重性,有针对性地采取改善结构实际工作或进行加固的措施,对不宜采用修复加固的构件,应予拆除更换。
3 钢结构加固技术的应用与发展
3.1 钢丝网复合砂浆(或水泥砂浆)加固法
用钢丝网复合砂浆(或水泥砂浆)加固钢筋混凝土结构,
虽然已有20 多年的研究历史,但在土木工程中的应用仍处
于开创性研究阶段,国内在这方面的研究更属刚起步。但用
无机复合砂浆(或水泥砂浆)粘贴钢丝网加固钢筋混凝土构
件的方法,比起用有机胶做粘结剂的方法有其独有的优势
(砂浆与基材间有更好的相容性、协调性、相互渗透性,而
且比有机加固片材抗老化、耐火、耐久性更好),其应用前
景较好。
3.2纤维复合材料加固法的发展趋势
纤维复合材料加固法引入我国时间还很短,但已显著地
显现出其优势,成为科研院所、大专院校研究的热点,并得
到了广泛的实际应用。尤其是粘贴纤维加固法较成熟,应用
也比预应力纤维加固法及嵌入式纤维加固法广泛。根据研究
现状,这三种纤维加固方法有待解决的共同问题主要有以下
几方面:①纤维材料加固构件的长期受力性能的深入研究;
②纤维材料对节点加固性能的研究;③用纤维加固的结构在
较高温度下强度严重退化,如何改进加固材料性能和加固构
件的防火耐温措施是有待研究的课题;④加强非碳纤维(玻
璃纤维、芳纶纤维)材料加固构件的试验及理论研究;⑤抗
疲劳加固问题的理论研究;⑥如何简化施工工艺,加强质量
保证,降低工程造价是一件十分紧迫的事情。纤维嵌入式加
固法在国外研究较多,在国内则刚刚起步,其有待研究的问
题较多,主要有加大纤维嵌入式加固法的试验及理论研究、
新型粘结材料的研究、粘结材料对界面粘结能力的研究、界
面粘结破坏及劈裂破坏时截面受弯承载力的研究等。
4 结语
总之,为保证经正常设计、施工的钢结构工程的可靠度,
在使用阶段建设单位应对钢结构进行定期检查或维修,必要
时委托专业机构进行可靠性鉴定,以确保钢结构的安全性、
适用性和耐久性。近几年来随着科技发展,出现了新的加固
材料和加固方法,并且这些技术具有明显的优势,得到了广
泛的应用,但并不能说明,新方法新技术就可以取代传统的
方法。在发展新技术的同时,应做好各种加固方法的优势互
补,各种加固材料的取长补短,做好加固技术的开发,为建
筑物加固提供切实可靠的技术支持。
参考文献
[1]刘鑫.体外预应力加固T型钢构桥应用研究[J].黑龙江交
通科技,2014(1):122.
[2]王喆.碳纤维加固技术在客专线钢结构加固中的应用初
探[J].中国商界,2012(4):399.
[3]刘保定.试探析钢结构检测及加固措施[J].江苏商报·建
筑界,2013(24):116.