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钢结构损害的主要因素及加固技术措施

2023-05-12 00:00:00

  1钢结构破坏的主要因素有:
  (1)因荷载变化、超期服役及规范、规程变化导致结构承载力不足;
  (2)构件因各种事故发生变形、扭曲、失效、凹陷,导致构件截面弱化、杆件翘曲、连接开裂等。
  (3)温差引起的构件或连接件的变形、开裂和翘曲;
  (4)化学腐蚀和电化学腐蚀引起的腐蚀削弱了钢结构构件的截面;
  (5)其他包括设计、生产、施工中的失误和服务中的违规使用操作。本文来自钢结构联盟。
  2加固钢结构的技术措施主要有三种:
  (1)截面加固法:局部或沿构件全长,用钢筋加固,连成一个整体,使其共同受力;
  (2)改变计算简图:增加附加支撑,调整荷载分布,降低内力水平,强制置换超静定结构支撑,降低峰值应力;
  (3)预应力拉索法:利用高强度拉索来加强结构的薄弱环节或提高结构的整体承载能力、刚度和稳定性。
  3传统钢结构加固方法的特点
  焊接钢结构钢筋
  焊接加固时局部快速升温和降温过程中,由于周围工件体的约束,焊接区不能自由膨胀和收缩,冷却后焊件会产生焊接应力和变形,高温会使焊接部位的组织和性能恶化;而且焊缝一定有缺陷,会产生新的裂纹;焊接结构中存在残余应力,在其他作用下可能导致开裂。焊接使结构形成一个连续的整体,一旦裂缝失稳扩展,就有可能断裂到底,造成重大事故。
  粘钢加固
  结构胶是把钢板粘在需要加固的部位,用结构胶把它们粘结在一起共同工作,提高结构的承载能力。
  粘贴加固技术优势明显:(1)比强度和比刚度高,加固后基本不增加原结构的重量和原构件的尺寸;(2)复合材料具有良好的抗疲劳和耐腐蚀性能;(3)柔性复合材料对于任意封闭结构和形状复杂的增强结构具有特殊的优势。密封性好,减少了泄漏甚至腐蚀的隐患;(4)简单、易操作、成本低、效率高,可在狭窄空间施工,特别适合现场维修;(5)施工过程中无明火,适用于各种特殊环境。
  粘钢加固技术的缺点:在受弯构件粘钢抗剪承载力试验研究中,发现粘钢在进一步受力时出现玻璃现象,导致承载力有增有减。
  仍需研究并给出合理的构造措施,保证粘钢加固的钢板不脱落。
  螺栓连接钢结构的加固
  它需要在受损部位附近开孔,削弱了截面,形成新的应力集中区,使原有螺栓松动,降低了钢结构修复的效果。普通螺栓在动载荷作用下容易松动,高强度螺栓容易产生应力松弛,降低了结构的修复效果。
  除了上述缺点,上述高层钢结构加固方法还有一个共同的缺陷:钢结构加固选用的材料基本都是钢材,加固时会给结构带来过大的结构重量,钢板不容易切割成加固所需的形状,安装运输困难。加固后需要对钢材进行防锈处理,避免钢材锈蚀对结构胶造成不必要的影响,维护工作量大,成本高。

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