钢结构加固新技术及其工程应用

摘要

国家标准《钢结构加固设计规范》(GB)即将启动,这本规范以现行《钢结构加固技术规范》(CECS77:96)为基础,整合国内外钢结构加固领域新的研究理论和技术方法,吸纳成熟高效的加固技术,阐明各加固技术的适用范围和施工流程,并对加固后钢结构的承载性能给出验算方法.本文回顾了现行CECS77:96的主要目次,并将结合钢结构加固领域的最新进展,简要阐述了近年来使用较多、效率较高的新加固技术,并指出其存在的技术问题，粘钢加固和粘贴纤维复合材料加固法的主要应用困难存在于粘贴所使用的结构胶，其耐久性一直受到质疑。尤其是在高温状态下，结构胶的性能不稳定，从而导致了加固后构件抗疲劳性能不稳定等一系列问题。钢—混凝土组合加固法进行钢结构加固目前应用较少，对于既有钢结构，采用此方法加固局部构件时，混凝土支模、浇筑较困难，难于操作。栓焊并用连接加固法的应用主要受制于对栓焊并用连接节点承载性能的研究不完善，规程JGJ82-2011中规定的对于栓焊并用连接的设计方法仍有未考虑的因素，尤其是对于螺栓和焊缝的荷载分配考虑不足。预应力加固法概念清晰，效果明显，但在施工过程中存在一些亟须规范的细节问题，包括预应力筋张拉程度、在典型钢结构构件和节点中的锚固方式等。目前对于负载下焊接加固法仍然研究不足，各规范中的诸多规定存在较大差别，尤其是对于在静力荷载下的焊接加固规范允许的应力比的差异，而且缺乏研究基础和科学依据。对于含裂纹构件的安全评定方法仍需进一步研究，现有研究思路适用于解决个别工程实例，但如何通过规范，以简单、有效的方式完成抗断评估还未解决。