网格结构压杆套管加固法研究及工程应用

摘要

大跨屋盖体系中存在大量的正在服役使用的网格结构,其诊断、鉴定、加固、维修技术已成为加固技术研究的热点之一.网格结构加固中常常会遇到杆件的强度满足要求而稳定性不满足要求的问题.常规的替换杆件加固法或焊接增大截面加固法均存在施工风险大、工期长的问题.为减少对建筑使用功能影响,负载条件下进行加固并尽量减少施工现场作业成为网格结构压杆稳定性加固中亟待解决的问题.结合某屋盖网格结构加固工程,课题组提出了一种解决网格结构压杆稳定性不足的套管加固法,采用屈曲、接触力学理论推导和试验校核相结合的方法,针对加固后不同的破坏机制,建立相应的力学模型,分析内管及套管的屈曲变形特征、接触传力机制及套管与内管的共同工作机理.在此基础上提出套管加固后压杆稳定承载力的计算公式,为工程应用及规范制定提供科学依据.套管加固法减少了网架结构加固中的拆除及焊接作业,降低施工风险,缩短施工作业时间,取得了良好的社会与经济效益,可为类似改造工程提供借鉴.