探究鋼結構加固方式的發(fā)展

摘 要：就目前形勢而言，鋼結構早已被普遍使用在工業(yè)與民用建筑等各個領域中，因為設計、施工以及應用管理的缺失，材料質量不達標以及應用性能的變化，受到災害和耐久性缺失等因素，應當對鋼結構實施加固設計。這些年中，國際上在鋼結構加固方面付出的探究早已不勝枚舉，許多的試驗分析以及數(shù)值模擬使加固方式有了進一步的完善，然而國內于1996年正式頒布應用的CECS77：96《鋼結構加固技術規(guī)范》存在的時間已經(jīng)十分久遠，同時只是固守在焊接等陳舊的方式。對于這些年中國際上對鋼結構加固的探究工作進行概括，期望可以對這個規(guī)范的完善奠定良好的基礎。

關鍵詞：鋼結構；加固；方式；數(shù)值模擬

就目前形勢而言，鋼結構早已被普遍使用在工業(yè)與民用建筑等各個領域中，因為設計、施工以及應用管理的缺失，材料質量不達標以及應用性能的變化，受到災害和耐久性缺失等因素，應當對鋼結構實施加固設計。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，對于已經(jīng)存在的工業(yè)廠房結構選擇加固方式可以稱為一種有效的渠道，我國許多鋼結構的應用期限與結構的設計周期大體相同，所以這些年工業(yè)廠房鋼結構在安全評價與加固方式領域，具備更廣泛的實踐范疇，這也可以推動對應的專業(yè)性制度的確立與完善。

就當前形勢而言，鋼結構的加固方式重點包含降低荷載、改變計算圖形、加大原有結構構件截面和連接節(jié)點的加固、阻止裂紋開展等，施工方式重點包含負荷加固、卸荷加固與由原結構拆下加固或更換部件實施加固。

這些年中，國際上在鋼結構加固方面付出的探究早已不勝枚舉，許多的試驗分析以及數(shù)值模擬使加固方式有了進一步的完善，然而國內于1996年正式頒布應用的CECS77：96《鋼結構加固技術規(guī)范》存在的時間已經(jīng)十分久遠，同時只是固守在焊接等陳舊的方式。文中將闡述近年來國際上鋼結構加固改造的存在形勢，并且概括各種方式的優(yōu)勢與劣勢，期望可以對這個規(guī)范的完善奠定良好的基礎。

一、改變結構計算圖形

此方式的核心為改變結構的傳力系統(tǒng)。冶金、電力、石油化工、機械制造等領域的工業(yè)廠房具備極其繁雜的技術條件與設施排布，它的鋼結構的改建與擴建皆為在持續(xù)生產(chǎn)的情況下展開的，結構系統(tǒng)調節(jié)會受到多種因素的約束，所以選擇這種加固方式改造項目具備差異性的項目特征。

煉鋼廠在技術改造階段，由于廠房承重結構的平面尺寸和立面高度都未能達到標準，因為技術門檻較高、樓層高低差距過大，同時在持續(xù)生產(chǎn)的情況下實施加固改造，部分專業(yè)人士經(jīng)過添加柱與之前屋架承受煉鋼車間改擴建領域的荷載。在加固之前經(jīng)過研究得知，屋架各腹桿和弦桿內許多桿件難以達到標準，然而拆去屋架會造成生產(chǎn)的停止和其它臨近跨風險的發(fā)生，所以選擇了把空腹桁架加固為實腹梁、舊桁架中部節(jié)點板加固為整體大板、加設角鋼與鋼板等方式。在實施以上方式之后，多年生產(chǎn)中都沒有出現(xiàn)過什么紕漏。

由以上項目實踐能夠得知，改變結構計算圖形早已運用到了鋼結構改擴建項目內，屬于一類被廣泛看好的加固方式，實施的途徑重點是將施工難易水平、經(jīng)濟收益、技術標準、性能等多個領域作為基礎。

二、構件截面加固

構件截面加固的核心內容為經(jīng)過添加構件截面面積增加構件硬度，達到鋼框架整體承載水平的提升。構件截面加固方式重點包含把工字形截面變成箱形截面，外粘鋼板、碳纖維布加固等。選擇增加截面的方式加固鋼構件的時候，選擇的截面方式要對加固技術標準有好處，同時應當以其自身的缺點與損傷狀況作為基礎，上述方式并非可以用于所有的鋼結構加固中，所以充分認識所有的加固方式的特征對于加固設計方案具有重大的意義。

經(jīng)過前人的大量研究可以得出，若目前構件截面加固探究重點將注意力聚集于貼焊鋼板加固與碳纖維布加固二者身上。對于貼焊鋼板的加固效果的影響因素重點包含殘余應力、初始缺陷、鋼板厚度、構件長細比、施工技術等，此外焊接可能導致新殘余應力的出現(xiàn)，所以焊接加固適用于卸荷加固亦或低應力結構；許多的探究與數(shù)值模擬指出，碳纖維加固方式能夠有針對性地提升鋼結構承載力，它加固的效果重點和碳纖維布的厚度及彈性模量相關，徑厚比、長細比鋼柱的加固效果存在很大的區(qū)別，這種方式適用于腐蝕環(huán)境、施工困難的鋼結構。于篩選詳細的加固方式的時候，要概括結構特征、工作條件、施工情況等當作評價的規(guī)范。

三、連接節(jié)點加固

連接節(jié)點加固為鋼結構改擴建階段內最為繁雜的階段，技術措施重點包含：焊縫加固、粘鋼加固、套管加固等。鋼結構加固連接方式的篩選，要按照結構需求加固的因素、目標以及受力情況，同時應當將原來的連接方式進行判定，于同樣的受力位置連接的加固中，不適合選擇硬度差距過大的加固方式。

鋼管結構相貫節(jié)點的加固方式重點包含主管上添加套管、內隔板、勁環(huán)加固和肋板加固等。部分專業(yè)人士對于某鋼結構辦公樓工程鋼管桁架T型節(jié)點與K型節(jié)點展開了驗證與加固研究，經(jīng)過計算確定T型節(jié)點選定為套管加固，K型節(jié)點選定為肋板加固，有限元計算結果驗證了加固后節(jié)點可以實現(xiàn)安全標準。

四、結語

文章對近年來國際上鋼結構加固方面的探究展開了概括，重點表明了它在改變結構計算圖形、構件截面加固和連接節(jié)點加固幾個領域的探究。雖然加固方式具有多樣性，然而在篩選詳細的加固方式時，應當將結構特征、工作條件、施工環(huán)境以及收益等作為基礎。即便在鋼結構加固領域的探究早已獲得了較好的成績，然而卻依舊需要相關人士付出更多的汗水進行深層探究。

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作者簡介：

劉江（1987年10月-）漢族：男 ，籍貫：四川省宜賓市，當前職務：中國十九冶集團有限公司工業(yè)安裝分公司重慶工程處技術員，當前職稱：助理工程師，學歷：本科，研究方向 鋼結構、工業(yè)管道.endprint