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加固設計:各種鋼結構加固辦法的優缺點
日期:2021-09-09 人氣:432 收藏

由于生產、制造、施工、使用及環境等因素的影響,在鋼結構中不可避免地存在各種各樣的缺陷和損傷,影響結構的安全。傳統的鋼結構加固方法是將鋼板焊接、螺栓連接、鉚接或者粘接到原結構的損傷部位。然而,這些加固方法存在較多缺陷。

        1.采用焊接加固時,高溫作用使焊接部位的組織及性能劣化、焊縫缺陷及焊接結構內部存在殘余應力以及焊接使結構形成連續的整體,裂縫一旦失穩擴展,就有可能一斷到底,引發重大事故。

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        2.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,形成新的應力集中區;普通螺栓在動載作用下易松動,高強螺栓易發生應力松弛現象,降低了結構的修補效果。

        3.采用粘鋼加固技術時,須在鋼結構表面用結構膠粘貼鋼板,依靠結構膠使之粘結成整體共同工作,以提高結構承載力。這些加固方法還有共同的缺點:結構重量增加較大,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,影響粘結強度,維護費用高等。

    而碳纖維增強復合材料具有輕質高強、易于成型、抗腐蝕性和耐久性好、抗疲勞性能好、施工方便等優點,在混凝土結構修復中已經得到了廣泛應用,而將碳纖維片材用于加固鋼結構可以發揮碳纖維片材的這些優點,且可以避免傳統鋼結構加固方法的缺陷,因此,在鋼結構加固中具有廣闊的應用前景。 在結構修復中常用片材主要有板材和布材兩種,碳纖維布材是直接由碳纖維編織而成,而碳纖維板材是將碳纖維浸漬樹脂后在模具內固化并連續拉擠成型,厚度一般為1~ 1.6mm。碳纖維布材易于成型,適合于各種形狀的表面加固;而碳纖維片材材具有質量好、性能穩定、施工便捷等特點。


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