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预应力加固钢结构施工工艺及步骤

预应力加固钢结构方案可分为两种，

一是直接粘贴法，将两端锚固并施加预应力后，通过胶粘剂粘贴在钢结构的表面；一般适用于构件表面较平整的拉杆，对构件或其局部进行加固；

二是将束作为预应力拉索调整应力，一般适用于对整个结构进行整体加固。

1选材：用于结构加固用碳纤维主要选用PAN基碳纤维，极限强度可达3500MPa，弹性模量约为2.35×109MPa。树脂体系采用环氧类材料。

2设计:根据待修补结构的受力特点、传力路径和应力-应变场，确定布的用量、尺寸和铺设方向等。纤维方向应尽量与损伤构件中1大受力方向保持一致。如果损伤部位处于复杂应力状态，则纤维取向和铺层顺序应尽量与控制主应力方向一致。

3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。3预应力加固的优点：（1）加固工作可在不卸载、不停产的条件下进行。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。

建筑工程中的钢结构不可避免地存在各种缺陷和损伤。在荷载和环境等因素的作用下，材料发生变化，引起宏观力学性能的劣化，导致钢结构工程事故。为确保结构安全工作，延长使用寿命就必须对损伤构件进行更换或加固，更换这些构件将造成极大的浪费，而且会影响结构的正常使用。同时，结构损伤具有局部性和多发性特点，这些结构不可能在出现损伤时就立即退役。2、增设支点加固法通过额外增设支撑点来承担一部分负荷，减小结构计算的跨度，进而使得结构的内力分布也发生改变，从而大幅度的提高建筑承载能力就是我们所说的增设支点加固法。因此，寻求经济的钢结构加固技术既是土木工程领域亟待解决的技术问题，又是一个关系到社会可持续发展的问题。

1）钢构件加固连接方法的选择，应根据结构加固的原因、受力状态及施工条件，并考虑结构原有的连接方法确定。一般可与原有结构的连接方法一致。即当原有结构是铆钉连接时，可采用摩擦型高强螺栓连接加固；原有结构为焊接时，应选用焊接连接而不宜采用螺栓等其他连接方式。纤维复合材料加固法引入我国时间还较短，但已显著地显现出其优势，成为科研院所、大专院校研究的热点，并得到了广泛的实际应用。

2）在同一受力部位连接的加固中，不宜采用刚度相差较大的，如焊缝与铆钉或普通螺栓共同受力的混合连接方法。钢结构常用连接方法中，其连接的刚度即破1坏时抵抗变形能力的大小依次为焊接、摩擦型高强度螺栓、铆接、普通螺栓。在负荷状态下进行焊接加固是非常危险的，承受静力荷载和间接承受动力荷载的构件在实际荷载产生的原有杆件应力***1好在钢材设计强度的60%下，极限不得超过承受动力荷载的构件不得超过40%，否则采取相应措施才能施焊。一般应采用刚度较大的连接加固比其刚度小的连接，但在受力较简单明确的接头中，可经研究采用焊缝和高强度螺栓共同受力的混合连接。

3）加固连接所用材料应与原有连接材料的性质相匹配，其技术指标和强度设计值应符合《钢结构设计规范》（*** 50017—2003）中第3.3.8条、第3.4.1条、第3.4.2条的规定。加固连接材料如金属焊条等，应与原结构及其连接材料相容、协调、一致，并使彼此能很好结合，强度、韧性、塑性良好。常用的加大截面的加固方式主要有：加大截面高度、加厚翼缘板、变工形截面为箱形截面等方式。

钢结构加固一般宜采用焊缝连接、摩擦型高强度螺栓连接，有依据时亦可采用焊缝和摩擦型高强度螺栓的混合连接。当采用焊缝连接时，应采用经评定认可的焊接工艺及连接材料。6、加大构件截面的加固构件截面由于长期暴露在空气中，容易受到气候和天气因素的影响，会大大降低其本身的使用性能，不利于更好地发挥作用。裂纹的修复与加固结构因荷载反复作用及材料选择、构造、制造、施工安装不当等产生具有扩展性或脆断倾向性裂纹损伤时，应设法修复。