在役钢结构通廊检测鉴定与加固设计方法研究

摘要

现代社会经济发展日新月异。目前我国的建筑业已经渡过建筑物大规模新建的阶段,进入建筑物新建与加固改造并重的时期。大量超过设计使用年限的民用和工业建筑存在的安全隐患,已经成为亟待解决的现实问题。而钢结构通廊是应用最广泛的工业构筑物之一,经过多年的使用,这些通廊均已发生不同程度的损伤,严重影响了结构的安全性和正常使用。结构检测鉴定及加固技术的发展对保障我国工业经济平稳健康发展、节省国家与企业的资金和保障人民生活生产安全正常等方面起到了积极的作用。
　　本文首先阐述了通廊的基本情况,通过对通廊结构的屋面板、桁架、围护结构进行了全面检测,掌握通廊的破损情况。在检测的基础上应用结构分析软件PKPM建立通廊的结构模型,对结构在荷载作用下的承载力进行复核。然后阐述了钢结构加固的特点、工序和原则,并采用其中的增大截面法进行加固,结合加固图介绍了具体的加固方案。最后用PKPM结构分析软件建立桁架加固后的三维模型,对采用加大原结构构件截面法加固后的桁架进行计算分析。结果表明,加固后的桁架上弦梁轴力平均增大20.4％,下弦梁轴力平均减小23.3%,上弦腹杆轴力平均减小12.1%,下弦腹杆轴力平均增加44.1%,整个桁架受力更为均衡合理,且强度和刚度都有明显提升,杆件承载力均符合要求。说明此加固方案是有效可行的。
　　本文共设计三种加固方案。为了清楚地展示桁架各部分杆件在不同加固方案中的受力和强度、刚度的变化情况,根据桁架内力的定性和定量分析,选取结构控制截面的杆件,进行各加固方案加固前后模态计算结果的对比分析。通过三种加固方案的比较,清晰地说明了不同加固方式给桁架各部分杆件的强度和刚度带来的不同影响。通过计算加固前后控制截面杆件的内力、应力比及长细比的变化幅度,总结出加固桁架不同部位时,杆件内力、强度、刚度的变化规律及影响因素,最后针对桁架缺陷采取有效的加固措施,对相同类型钢结构通廊的加固工作有一定的借鉴意义。结合现场调查结果和钢结构腐蚀的影响因素提出了针对现役钢结构通廊防腐蚀的建议。

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1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 结构检测鉴定及加固的原因和现状

1. 3 课题的提出和本文的研究内容

2 钢结构检测鉴定与加固方法

2.1钢结构检测技术

2.2钢结构加固技术

3 钢结构通廊加固分析

3.1 加固的特点原则与工作程序

3.2 通廊概况

3.3 检测鉴定结果

3.4未加固钢结构桁架计算分析

3.5 各加固方案中桁架内力、强度及刚度比较

3.6本章小结

4 防腐设计

4.1 建筑钢结构的腐蚀类型

4.2 钢结构易腐蚀的部位

4.3 腐蚀原因

4.4 腐蚀的处理方法

4.5 本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢