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钢结构加固理论 第一节概述 钢结构存在严重缺陷和损伤或改变使用条件，经检查验算结构的强度、刚度或稳定性不满足使用要求时， 应对钢结构进行加固。常见的钢结构需加固补强的主要原因有： （1）由于设计或施工中造成钢结构缺陷，如焊缝长度不足，杆件切口过长，使截面削弱过多等等。 （2）结构经长期使用，出现不同程度的锈蚀、磨损以及操作不正常等，造成结构缺陷，使结构构件截面严 重削弱。 （3）工艺生产条件变化，使结构上荷载增加，原有结构不能适应。 （4）使用的钢材质量不符合要求。 （5）意外、自然灾害对结构损伤严重。 （6）由于地基基础下沉，引起结构的变形和损伤。 第二节钢结构加固原则 结构或构件加固是一项复杂的工作，要考虑的因素很多。加固方法应从施工方便、不影响生产、经济合理、 效果好等方面来选择，一般原则如下： （1）加固应尽可能做到不停产或少停产，因停产的损失往往是加固费用的几倍或几十倍。能否在负荷下不 停产加固，取决于结构的应力应变状态。一般构件的内应力小于钢材设计强度的80%，且构件损坏变形等 不是太严重时，可采用负荷不停产加固方法。 （1）结构加固方案要便于制作、施工，便于检查。 （2）结构制造组装应尽量在生产区外进行。 （3）连接加固应尽可能采用高强螺栓或焊接。 采用高强螺栓加固时，应验算钻孔截面削弱后的承载能力；采用焊接加固时，实际荷载产生的原有杆件应 力最好在钢材设计强度60%以下，极限不得超过80%，否则应采取相应的措施才能施焊。 第三节钢结构加固方法 一、加固方法概述 钢结构加固的主要方法有：减轻荷载、改变计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等。 当有成熟经验时，也可采用其他的加固方法。经鉴定需要加固的钢结构，根据损害范围一般分为局部加固 和全面加固。局部加固是对某承载能力不足的杆件或连接节点处进行加固，有增加杆件截面法、减小杆件 自由长度法和连接节点加固法。全面加固是对整体结构进行加固，有不改变结构静力计算图形加固法和改 变结构静力计算图形加固法两类。增加或加强支承体系， 也是对结构体系加固的有效方法。增加原有构件截面的加固方法是最费料最费工的方法（但往往是可行的 方法）；改变计算简图的方法最有效且多种多样，其费用也大大下降。加固结构的施工方法有：负荷加固、 卸荷加固和从原结构上拆下应加固或更新的部件进行加固。加固施工方法应根据用户要求和结构实际受力 状态，在确保质量和安全的前提下，由设计人员和施工单位协商确定。 （1）带负荷加固。施工最方便，也较经济。是用于构件（或连接）的应力小于钢材设计强度的80%时，或 构件无甚大损坏（破损、变形、翘曲等）的情况下。此时为了使新加固杆件参与受力，有时需要对被加固 杆件采取临时卸荷的措施。另外，在加固时应注意不影响其他构件的正常使用。 （2）卸荷加固。适用于结构损坏较大或构件和连接的应力状态很高，需要暂时减轻其负荷时。对某些主要 承受可动荷载的结构（如吊车梁等），可限制其可动荷载，即相当于大部分卸荷。 （3）从原结构上拆下应加固或更新的部件。当结构破坏严重或原截面承载力过小，必须在地面进行加固或 更新时采用。此时必须设置临时支撑，使被换构件完全卸荷；同时，必须保证被换结构卸下后整个结构的 安全。 确定加固方案前，应搜集下列资料： （1）原有结构的竣工图（包括更改图）及验收记录。 （2）原有钢材材质报告复印件或现场材质检验报告。 （3）原有结构构件制作、安装验收记录。 （4）原有结构设计计算书。 （5）结构或构件破损情况检查报告。 （6）现有实际荷载和加固后新增加荷载的数据。 二、改变结构计算图形加固法 改变结构计算图形加固法是指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件，增设附加杆件和 支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法。改变结构计算图形的加固过程，除 应对被加固结构承载能力和正常使用极限状态进行计算外，尚应注意对相关结构构件承载能力和使用功能 的影响，考虑在结构、构件、节点以及支座中的内力重分布，对结构（包括基础）进行必要的补充验算， 并采用切实可行的合理构造措施。采用改变结构计算图形的加固方法，设计与施工应紧密配合，未经设计 允许，不得擅自修改设计规定的施工方法和程序。采用调整内力的方法加固结构时，应在加固设计中规定 调整内力 （应力）或规定位移（应变）的数值和允许偏差及检测位置和检验方法。 改变结构计算图形加固法通常采用的具体措施如下： 1 增加结构或构件的刚度 （1）增加支撑以加强结构空间刚度，采用按空间结构进行验算，挖掘结构潜力。 （2）加设支撑以增加刚度，