鋼結(jié)構(gòu)是目前建筑中使用非常廣泛的建材，像鳥巢、艾菲爾鐵塔等都是聞名世界的鋼結(jié)構(gòu)建筑。我國建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，但是，鋼結(jié)構(gòu)也不可避免的存在嚴重缺陷、損傷，或者當改變使用條件，經(jīng)檢查驗算結(jié)構(gòu)的強度、剛度或穩(wěn)定性不滿足使用要求時，就應對鋼結(jié)構(gòu)進行加固。

常見的鋼結(jié)構(gòu)需要加固補強的原因有：

1.由于設計或施工中造成鋼結(jié)構(gòu)缺陷，如焊縫長度不足，桿件切口過長，使截面削弱過多等等。

2.結(jié)構(gòu)經(jīng)長期使用，出現(xiàn)不同程度的銹蝕、磨損以及操作不正常等，造成結(jié)構(gòu)缺陷，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面嚴重削弱。

3.工藝生產(chǎn)條件變化，使結(jié)構(gòu)上荷載增加，原有結(jié)構(gòu)不能適應。

4.使用的鋼材質(zhì)量不符合要求。

5.意外、自然災害對結(jié)構(gòu)損傷嚴重。

6.由于地基基礎(chǔ)下沉，引起結(jié)構(gòu)的變形和損傷。

新舊加固方法解析

1.傳統(tǒng)加固方法

螺栓連接

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(qū)。普通螺栓在動載作用下易松動，高強螺栓易發(fā)生應力松弛現(xiàn)象，降低了結(jié)構(gòu)的修補效果。

焊接加固

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。

兩種加固方法共同的缺點是使結(jié)構(gòu)重量增加很多，且施工不方便，維護費用高。

2.新型加固方法

鋼結(jié)構(gòu)新型加固方法有很多，今天，以碳纖維布為例，為大家解析鋼結(jié)構(gòu)中碳纖維的應用。

粘貼碳纖維布加固鋼結(jié)構(gòu)，是利用碳纖維膠將碳布粘貼到鋼結(jié)構(gòu)損傷部位的表面，使一部分荷載通過粘結(jié)層傳遞到碳纖維布上，降低了結(jié)構(gòu)損傷部位的應力。相比傳統(tǒng)的加固方法，碳纖維布加固的明顯優(yōu)勢：

1）強度高，加固后基本不增加原結(jié)構(gòu)的自重和原構(gòu)件的尺寸；

2）復合材料具有良好的抗疲勞性能和耐腐蝕性能；

3）柔性的復合材料對于任意封閉結(jié)構(gòu)和形狀復雜的被加固結(jié)構(gòu)表面具有特別的優(yōu)勢。密封性好，減少了滲漏甚至腐蝕的隱患；

4）簡便易行、成本低、效率高，在狹小空間亦可施工，特別適合現(xiàn)場修復；

5）施工過程中無明火，適用于各種特殊環(huán)境。

選材：鋼結(jié)構(gòu)加固，宜選用PAN基碳纖維制成的碳纖維，強度可達3400MPa，彈性模量約為2.3×105MPa。膠粘劑應選用環(huán)氧樹脂類材料。

設計：根據(jù)待修補結(jié)構(gòu)的受力特點、傳力路徑和應力應變場，確定布的用量、尺寸和鋪設方向等。纖維方向應盡量與損傷構(gòu)件中最大受力方向保持一致。如果損傷部位處于復雜應力狀態(tài)，則纖維取向和鋪層順序應盡量與控制主應力方向一致。

鋼結(jié)構(gòu)損傷具有局部性和多發(fā)性特點，對鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行更換顯然不切實，因為這些結(jié)構(gòu)不可能在出現(xiàn)損傷時就立即退役。因此，經(jīng)濟高效的碳纖維布加固技術(shù)便是很適合的選擇。

新聞名稱：解析鋼結(jié)構(gòu)新舊加固技術(shù)
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