鋼結(jié)構(gòu)加固方法總結(jié)

 鋼結(jié)構(gòu)加固的主要方法有：
減輕荷載、改變計算圖形、加大原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等。當有成熟經(jīng)驗時，也可采用其他的加固方法。經(jīng)鑒定需要加固的鋼結(jié)構(gòu)，根據(jù)損害范圍一般分為局部加固和全面加固。
局部加固是對某承載能力不足的桿件或連接節(jié)點處進行加固，有增加桿件截面法、減小桿件自由長度法和連接節(jié)點加固法。
全面加固是對整體結(jié)構(gòu)進行加固，有不改變結(jié)構(gòu)靜力計算圖形加固法和改變結(jié)構(gòu)靜力計算圖形加固法兩類。
增加或加強支承體系也是對結(jié)構(gòu)體系加固的有效方法。
增加原有構(gòu)件截面的加固方法是最費料最費工的方法（但往往是可行的方法）；改變計算簡圖的方法最有效且多種多樣，其費用也大大下降。
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（包括更改圖）及驗收記錄。
2）原有鋼材材質(zhì)報告復印件或現(xiàn)場材質(zhì)檢驗報告。
3）原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作、安裝驗收記錄。
4）原有結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書。
5）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破損情況檢查報告。
6）現(xiàn)有實際荷載和加固后新增加荷載的數(shù)據(jù)。
鋼結(jié)構(gòu)損害的主要因素及加固技術(shù)措施
鋼結(jié)構(gòu)損害的主要因素有：
1）由荷載變化，超期服役，規(guī)范和規(guī)程改變導致結(jié)構(gòu)承載力不足；
2）構(gòu)件由于各種意外產(chǎn)生變形、扭曲、傷殘、凹陷等，致使構(gòu)件截面削弱，桿件翹曲，連接開裂等；
3）溫差作用下引起構(gòu)件或連接變形、開裂和翹曲；
4）由于化學物質(zhì)的侵蝕而產(chǎn)生腐蝕以及電化學腐蝕致使鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面削弱；
5）其它包括設(shè)計、生產(chǎn)、施工中的失誤及服役期中的違規(guī)使用和操作等。
鋼結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)措施主要有三種：
1）截面補強法：在局部或沿構(gòu)件全長以鋼材補強，連成整體使之共同受力；
2）改變計算簡圖：增設(shè)附加支承，調(diào)整荷載分布情況，降低內(nèi)力水平，對超靜定結(jié)構(gòu)支座進行強迫位移，降低應(yīng)力峰值；
3）預應(yīng)力拉索法：利用高強拉索加固結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)或提高結(jié)構(gòu)整體承載力、剛度和穩(wěn)度。
預應(yīng)力加固鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)
傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)加固存在的問題：
焊接加固時，高溫作用使焊接部位的組織及性能劣化，而且焊縫必然存在缺陷，會產(chǎn)生新的裂紋；焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在殘余應(yīng)力，與其他作用結(jié)合可能導致開裂。焊接使結(jié)構(gòu)形成連續(xù)的整體，裂縫一旦失穩(wěn)擴展，就有可能一斷到底，引發(fā)重大事故。
采用螺栓連接需要在損傷部位附近的母材上開孔，削弱了截面，形成新的應(yīng)力集中區(qū)；普通螺栓在動載作用下易松動，高強螺栓易發(fā)生應(yīng)力松弛現(xiàn)象，降低了結(jié)構(gòu)的修補效果。粘鋼加固技術(shù)是在鋼結(jié)構(gòu)表面用特制的建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板，依靠結(jié)構(gòu)膠使之粘結(jié)成整體共同工作，以提高結(jié)構(gòu)承載力。這些加固方法共同的缺點是使結(jié)構(gòu)重量增加很多，鋼板不易制作成各種復雜形狀，運輸和安裝也不方便，且鋼板易銹蝕，影響粘結(jié)強度，維護費用高。

預應(yīng)力加固的優(yōu)點：
1）加固工作可在不卸載、不停產(chǎn)的條件下進行；
2）施加預應(yīng)力可直接減小變形，迅速消除超逾應(yīng)力和內(nèi)力峰值；
3）與非預應(yīng)力方式相比，可消除應(yīng)力滯后現(xiàn)象，充分利用的高強特性，提高加固效率；
4）結(jié)合可靠錨固，可降低粘結(jié)界面的剝離應(yīng)力，避免整體剝落，提高加固的可靠性；
5）降低加固費用和使用成本。
預應(yīng)力加固鋼結(jié)構(gòu)施工工藝及步驟
預應(yīng)力加固鋼結(jié)構(gòu)方案可分為兩種：
一是直接粘貼法，將兩端錨固并施加預應(yīng)力后，通過膠粘劑粘貼在鋼結(jié)構(gòu)的表面；一般適用于構(gòu)件表面較平整的拉桿，對構(gòu)件或其局部進行加固；
二是將束作為預應(yīng)力拉索調(diào)整應(yīng)力，一般適用于對整個結(jié)構(gòu)進行整體加固。
選材：結(jié)構(gòu)加固用碳纖維主要選用PAN基碳纖維，極限強度可達3500MPa，彈性模量約為2.35×109MPa。樹脂體系采用環(huán)氧類材料。

設(shè)計：根據(jù)待修補結(jié)構(gòu)的受力特點、傳力路徑和應(yīng)力-應(yīng)變場，確定布的用量、尺寸和鋪設(shè)方向等。纖維方向應(yīng)盡量與損傷構(gòu)件中最大受力方向保持一致。如果損傷部位處于復雜應(yīng)力狀態(tài)，則纖維取向和鋪層順序應(yīng)盡量與控制主應(yīng)力方向一致。
嵌入式預應(yīng)力張拉技術(shù)，鋼結(jié)構(gòu)加固的特殊性，需要一種簡便的預應(yīng)力施加方式，傳統(tǒng)的預應(yīng)力施加方式往往是先張拉后錨固，需要相對復雜的張拉機具，以及相應(yīng)的反力裝置。在錨固的時候，預應(yīng)力損失也比較大。嵌入式預應(yīng)力張拉技術(shù)，其特點就是先錨固后張拉，以構(gòu)件本身和先前的錨固作為張拉受力裝置，無需復雜的張拉機具。嵌入式預應(yīng)力張拉技術(shù)可分次施加預應(yīng)力，可對粘結(jié)層產(chǎn)生擠壓效應(yīng)，提高粘貼的可靠性。同時，因采用先錨固后張拉技術(shù)，預應(yīng)力損失小，方法簡便有效。