要：在钢结构结构工程建设中，我们应该选择合适的加固方法，同时还应考虑其是否具有良好的施工性、是否经济等方面，随着现代建筑科学技术的不断进步，新型建筑材料不断出现，钢结构加固技术会有更大发展，加固方案的选择范围也将具有更为广泛的空间。本文对钢结构加固新技术及其应用进行分析。
关键词：钢结构；加固；新技术；应用
钢结构具有材料强度高、质量轻、塑性及韧性好、抗震性能好、工业装配化程度高、造型美观、综合社会经济效益显著的优点。近年来，随着钢铁产量的提高、钢材材性的不断改进、钢结构设计理论的发展进步和对于大跨、高层、超高层建筑需求的增加，钢结构的发展和应用突飞猛进。然而，伴随着钢结构建筑数量的增长，钢结构建筑的许多安全问题也逐渐暴露出来，尤其是近年来，钢结构安全事故频发，给人民生命财产安全造成了巨大的损失。在积累诸多经验教训的同时，亟需对存在安全隐患的既有钢结构进行加固，以规避钢结构事故的发生。
1 对钢结构进行加固的原则
对钢结构进行加固是复杂程度非常高的一项工程。对钢结构进行加固并非简单的技术操作，需要综合考虑很多元素，其加固方法需要综合考虑合理的经济性、简便易操作的施工技术、不对正常使用产生影响、能够实现预期的施工目标等多个方面，因此，对钢结构工程进行加固应该具备以下几条原则。
1.1 在对钢结构进行鉴定的具体结果表明钢结构的结构稳定性无法使正常生产需求得到满足时，需要对钢结构开展加固处理操作。对钢结构进行加固的实际范围以及具体内容需要从鉴定结果的内容以及加固完成后的具体使用要求来进行考虑，具体设计单位需要通过与业主进行协商对需要进行加固操作的部位进行确定。
1.2 在对钢结构进行加固后，其具体的安全等级需要依照钢结构受到破坏后的严重程度与钢结构的具体重要程度来判定的。其实际操作的加固方案通过钢结构设计单位以及业主单位根据钢结构的实际破坏程度以及具体使用情况来进行确定。
1.3 在对钢结构进行加固的过程当中，基本来讲需要做到最大限度的不影响生产或对生产造成较小的影响，因为一旦停产，由此导致的损失通常是进行钢结构加固操作费用的很多倍。在对钢结构进行加固时是否能够在不停产的情况下进行结构的加固操作，其主要的影响因素是进行加固的钢结构在进行加固操作的过程中所表现出来的应力应变情况，通常情况下构件所具有的应力不能超过进行钢材设计时具备强度的百分之八十。
2 钢结构损坏的类型及成因
钢结构也有损坏的时候，我们要及时发现及时解决。钢结构损坏的主要类型和成因有：
2.1 由荷载变化、超期服役、规范和规程改变导致结构承载力不足。
2.2 构件由于各种意外产生变形、扭曲、伤残、凹陷等，致使构件截面削弱，杆件翘曲，连接开裂等。
2.3 温差作用下引起构件或连接变形、开裂和翘曲。
2.4 由于化学物质的侵蚀而产生腐蚀以及电化学腐蚀致使钢结构构件截面削弱。钢结构在大气环境构建下，由于受到了大气当中的水分、氧气以及对应的其他污染源的化学作用而十分容易被腐蚀。一般说来，在大气中的水分如果被钢结构吸附到表面之上，所形成的水膜就是对钢材造成直接腐蚀的最为关键的因素。同理，大气当中的相对湿度以及对应的空气污染物含量也会对钢结构的腐蚀造成很大的影响。
2.5 其他包括设计、生产、施工中的失误及服役期中的违规使用和操作等。
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3 钢结构加固方法分析
3.1 粘贴钢板加固法
粘贴钢板加固法又称粘钢加固技术，是在钢结构表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板，依靠结构胶使之黏结形成整体共同工作，以提高结构承载力的一种加固方法，属于一类特殊的增大截面加固法。该技术施工过程中不使用明火，不影响结构外形，所要求工作面小。目前，国内部分学者对粘钢加固技术从试验研究、理论分析和数值模拟等角度开展了研究。但是，由于加固件与被加固件连接界面的受力复杂，易发生层间开裂，且加固效果很大程度上取决于结构胶层能否长期正常发挥作用，该类加固方法在一定程度上受到了工程界的质疑。因此，如何在国标《钢结构加固设计规范》中合理地纳入粘钢加固法、保证其在实际工程中应用的安全性，应成为重点研究的问题。基于目前的研究成果，有两点认识需在国标《钢结构加固设计规范》编制时予以考虑：一是由于利用薄钢板进行粘钢加固的可靠性相对较高，宜对加固板件的厚度进行限制；二是应借鉴传统增大截面加固法的设计思路，通过对粘钢加固法赋予合理的强度折减系数进行加固后的截面设计。
3.2 粘贴纤维增强复合材料加固法
纤维增强复合材料（FRP）具有优异的物理、力学性能，如比强度和比刚度高、抗疲劳性能和耐腐蚀性能好、现场可操作性强、施工周期短、不损伤原结构等，目前已广泛用于混凝土结构和砌体结构的加固之中[15]，其中常用的FRP有三种，即碳纤维增强复合材料（CFRP）、玻璃纤维增强复合材料（GFRP）和芳纶纤维增强复合材料（AFRP）。对于FRP加固钢结构，国内外研究起步较晚，案例较少，主要案例多为输电塔钢结构的抗屈曲加固。由于钢结构的强度和刚度高，因此采用强度和弹性模量相对较高的CFRP较为合适，而且除对钢管柱采用FRP布进行环向加固之外，宜采用板材对钢构件进行加固。
3.3 连接和节点加固
构件的增补或局部杆件的替换，都需要适当的连接。加固的杆件必须通过节点加固才能参与原结构工作，破坏了的节点需要加固。
3.3.1原焊接连接的加固
焊接连接的加固应采用焊接，可采用增加焊缝长度，加大焊缝高度或两者同时进行的方法实现，优先考虑增加焊缝长度。加固焊缝与原有焊缝连接时，施焊前应对相接处原有焊缝进行处理，使加固焊缝与原有焊缝之间有一平滑过渡，加固焊缝的起点和落点不得仅靠原有焊缝边缘。
3.3.2原铆钉螺栓连接的加固
铆钉连接的加固宜用高强螺栓摩擦型连接；螺栓连接的加固也宜用高强螺栓。当用焊缝加固普通螺栓或铆钉连接时，应按焊缝承受全部作用力设计计算其连接，不考虑两种连接的共同工作，且不宜拆除原有连接件。
3.3.3节点连接的扩大
当原有连接节点无法布置加固新增的连接件或焊缝时，可考虑加大节点连接板或加辅助件，新增节点板应牢靠地焊接在原节点板上；加辅助件的方法一般要求短斜板与节点板间的焊缝承载力是该短斜板与杆件连接焊缝承载力的1.5倍
3.4 嵌入式预应力张拉技术
钢结构加固的特殊性，需要一种简便的预应力施加方式，传统的预应力施加方式往往是先张拉后锚固，需要相对复杂的张拉机具，以及相应的反力装置。在锚固的时候，预应力损失也比较大。嵌入式预应力张拉技术，其特点就是先锚固后张拉，以构件本身和先前的锚固作为张拉受力装置，无需复杂的张拉机具。嵌入式预应力张拉技术可分次施加预应力，可对粘结层产生挤压效应，提高粘贴的可靠性。同时，因采用先锚固后张拉技术，预应力损失小，方法简便有效。
结束语：
随着新材料、新技术的不断出现以及新规范的颁布，新的加固方法也不断涌现。但是每一种加固方法都应有其独有的特性。在对加固方法的使用中选择时，应结合现场的实际情况、经济性和每一种方法的使用范围及特性进行多方案比选，以确定一种安全、经济、实用的加固方法。
参考文献：
[1]采用体外预应力法加固实腹钢梁实践[J].郝大军.低温建筑技术.2011（05）
[2]型钢-混凝土组合加固技术在空心板桥中的应用[J].金辉，徐岳，郑求才，邵国涛.桥梁建设.2017（01）
[3]混凝土结构、砌体结构、钢结构加固设计.刘延峰.四川：四川建材，2014
论文作者:覃琨,肖龙,段虎林,王振林
论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期
论文发表时间:2018/3/14
标签：钢结构论文; 预应力论文; 节点论文; 方法论文; 结构论文; 构件论文; 锚固论文; 《基层建设》2017年第34期论文;