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文檔簡介

一、研究(一)背景意義隨著新中國成立以來建設的一大批工業(yè)項目陸續(xù)到達設計使用年限,且伴隨著“碳達峰和碳中和”的目標,工業(yè)建構筑物改造面臨巨大的現(xiàn)實需求和未來預期?!笆奈濉逼陂g,全國新增建筑太陽能光伏裝機容量0.5億千瓦以上,新一輪的設備更新升級,均需要對結構性能進行提升。對結構性能的提升主要通過結構加固,其中焊接加固施工因其便捷性和可靠性,往往成為鋼結構加固的首選方案?!朵摻Y構加固設計標準》中,負荷狀態(tài)下,鋼構件的焊接加固,應根據(jù)原構件的使用條件,校核其最大名義應力σ0max是否符合表1應力比限值的規(guī)定。若不符合規(guī)定時,不得在負荷狀態(tài)下進行焊接加固,即應力比限值0.80;應改用其他增大截面的方法進行加固。表1

焊接加固構件的使用條件及其應力比限值

軸心受拉或軸心受壓構件宜采用對稱的或不改變形心位置的增大截面形式,其加固后強度應按下式驗算,公式中修正系數(shù)ηn應參考表2,ηn不允許大于0.65。表2

ηn系數(shù)取值對于軸心受力桿件的加固,當采用焊接加固時,應力比不超過0.65。對于大多數(shù)空間結構,采用軸心受力桿件的計算模型,設計應力比較高,構件在加固時,難以停產(chǎn)卸載,因此焊接加固方法不能使用。為突破這種限值,研究高負載下軸壓桿件加固有重要意義。(二)研究方法采用試驗研究,對3個雙角鋼組合T形截面桿件,采用焊接方式(電弧焊)加固桿件,加固件采用相同截面的角鋼,研究負載加固下桿件的穩(wěn)定性能。圖1

加固后截面示意圖表3

試件主要參數(shù)圖2試件試驗現(xiàn)象圖3

荷載-軸向位移曲線圖4

荷載-跨中橫向位移曲線3個鋼柱承載力結果如表3所示,其中,Py表示屈服承載力,Pu表示極限承載力,Δ表示加固后極限承載力提高系數(shù)。由結果可知,高應力比低應力加固后構件承載力提高系數(shù)減小,表明初始負載對角鋼軸壓構件的極限承載力有不利影響,Z2和Z3分別為0.27和0.69的初始應力比,加固后Z3較Z2極限承載力降低14%,承載力相比未加固構件提高50%。(三)有限元分析圖5

計算流程圖

根據(jù)有限元分析結果,長細比越大,對于桿件加固缺陷的敏感性越大,未加固桿件為整體彎曲破壞,加固后為彎曲后局部屈曲破壞。圖6有限元云圖二、思考通過對雙角鋼組合T形截面構件焊接加固下受力性能的研究,得到了該加固方法的下構件受力性能的研究方法。為今后高負載下焊接加固的可行性提供了分析方法,對于特殊項目可以減少研究周期。根據(jù)本研究結合工作中的思考,仍有一些工作需要研究:本研究僅針對一種截面進行了系統(tǒng)的研究,對于其他截面如圓管(應力均勻,截面敏感性高)有進一步研究的需要。對于一些空間結構當桿件存在變形時,為了保證結構不在變形處破壞,需采取臨時措施,對于變形桿件的加固后承載力提高需要進一步研究。

三、結語1)根據(jù)全文強制性規(guī)范《既有建筑鑒定與加固通用規(guī)范》,既有建筑的鑒定與加固,應遵循先檢測、鑒定,后加固設計、施工與驗收的原則。既有建筑的加固設計需要可靠的結構實際形況檢查與檢測,加固施工需要合理的設計方案,加固方案的落實需要可靠的施工方案,因此應嚴格按照國家規(guī)范執(zhí)行。2)當對結構的后續(xù)決策不明確時,應采取臨時措施,盡量減少對結構的擾動,在此期間,應盡快確定結構后續(xù)使用情況并盡快采取相應的措施。3)現(xiàn)有相關國家標準是對一般情況

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