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网架破坏分析及加固措施

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张瑞源

【摘要】空间网架及网壳结构具有的美观性、可靠性、安全性和经济性已被世人所公认。在其广泛应用和迅猛发展的同时，网架结构事故也时有发生。通过对网架结构事故的原因分析，对损坏程度不同的网架，通常分别采取拆除重建、局部加固等不同措施来处理。结合现有文献，论文针对不同的情况，设计出不同的加固措施及装置。

【Abstract】Thebeauty，reliability，safetyandeconomyofspacegridstructureandlatticedshellstructurehavebeenrecognizedbytheworld.Withitswideapplicationandrapiddevelopment，theaccidentsofgridstructurealsooccurfromtimetotime.Throughtheanalysisofthecausesoftheaccidentsinthegridstructure，differentmeasuressuchasdemolitionandreconstruction，partialreinforcementandsoonareusuallytakentodealwiththedamagedgridstructureofdifferentdegree.Combinedwithexistingliterature，differentreinforcementmeasuresanddevicesaredesignedaccordingtodifferentsituations.

【关键词】网架；加固措施；网壳结构

【Keywords】netframe；reinforcementmeasures；latticedshellstructure

TU356【文献标志码】A1673-1069（2018）07-0191-03

1网架事故的原因

在网架应用的过程中，网架事故时有发生，轻时出现网架杆件弯曲，重则网架变形过大，甚至坍塌。总结网架事故的原因有很多，归纳下来有以下几种：

①设计原因，如网架结构选型不合理，工况考虑不全面，建设及使用过程的荷载考虑不全面；

②加工制作原因，构件加工质量粗糙，精度不足，材质使用混杂，构件组合错乱等；

③安装原因，测量精度低，安装偏差过大，螺栓安装深度不足，吊装过程吊点选择不合理，焊接质量差，吊挂位置及方式不合理等；

④使用原因，如使用荷载超标、网架吊挂位置及方式不合理，使用环境恶劣，构件腐蚀等。

2采用不同的加固措施

网架出现事故后，对于损坏较严重的需拆除重建，对局部损坏的的网架结构则进行加固即可，对网架加固一般采取杆件加固和节点加固的方式。网架杆件及节点的加固考虑杆件拉压受力，采用不同的加固措施，主要有以下几种。

2.1杆件加固

焊接球节点网架加固过程中，杆件加固件可以按照要求焊接在焊接球上。

杆件是受拉杆件的时候，因此受拉杆件满足一般稳定性要求，因此对于网架中心受拉的弦杆与腹杆的加固计算考虑它的强度要求就可以了。加固的计算可以用基本的中心受拉构件计算方法来进行加固后的杆件验算。因此，针对此类构件的加固需要采用对称增加单根杆件截面面积的方法。加固简图如下图1。

注意事项：

对杆件进行对称加固时，加固构件的长度与被加固杆件的长度相同。

利用圆钢加固，焊缝的宽度≥d/3，焊缝长度≥3d，d为圆钢直径；利用等边角钢加固，焊缝的宽度≥（d+1）mm，焊缝的长度≥2b，d为肢厚，b为肢宽。

对焊接加固的构件，施焊时生产的焊接变形对构件的承载力是有影响的，但计算时一般不予考虑，而是通过一定的施工工艺来尽量减小这种影响。一般方法是先选择一定的固定点用点焊将加固件和被加固件整体固定，然后以连续的或间断的焊缝完成加固构件的最终焊接[1]。杆件为受压杆件时，杆件不仅要满足强度验算，还要满足受力稳定性，因此在杆件加固设计时，不仅要对构件截面面积进行计算，还要对杆件的惯性矩和回转半径进行计算，验算构件的长细比。因此受压杆件加固经常采用的加固节点为上图中的b、c、d图[2]。

2.2焊接球加固

在焊接球网架加固中，如果焊接球承载力不足是由于焊接球内无加劲肋造成的，则设计方案考虑把球的加劲肋从球内放在球的外侧，在弦杆间加上十字形加劲肋加固球节点，具体见图2如下。

加劲肋加固方案：球与杆件焊接时，必须加套管；加劲肋厚度大于等于球壁厚，加劲肋的宽度必须在焊接球直径D/4～D/3间，加肋与球和杆件采取坡口