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钢结构的损伤具有局部性和多发性

钢结构的损伤具有局部性和多发性

由于受荷载、环境等因素的影响,工程中的钢结构不可避免地会出现各种缺陷或损坏、材料变化、性能退化,容易引起钢结构工程安全事故。因此,弄清钢结构的损伤原因是非常重要的。

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影响钢结构损伤的主要因素有:

(1) 由于荷载变化、超期服役以及规范法规的变化,结构承载力不足

(2) 由于各种意想不到的变形、变形、失能和凹陷,构件的横截面变弱,构件翘曲,连接开裂

(3) 温差引起的构件或连接件的变形、开裂和翘曲

(4) 由于化学物质的腐蚀和电化学腐蚀,钢结构构件的截面受到削弱

(5) 其他包括设计、生产、施工中的错误,服务期内的非法使用和操作

为了保证结构的安全和延长使用寿命,必须对损坏的构件进行更换或加固。钢结构损伤具有局部性和多发性的特点。一旦发生损坏,将立即进行更换,这不仅会造成资源的极大浪费,而且会影响结构的正常使用。因此,加固已成为一种更具成本效益的方法。

钢结构损伤的加固措施有三种

(1) 截面配筋法:局部或沿构件全长用钢筋形成整体共同受力

(2) 修改计算简图:增加附加支撑,调整荷载分布,降低内力水平,对超静定结构的支座施加力以降低峰值应力

(3) 预应力索法:采用高强锚索加固薄弱环节或提高结构整体承载力、刚度和稳定性

钢结构工程中的梁柱刚度是指具有足够刚度的节点,使连接构件之间的夹角达到承载力,而实际夹角保持不变。节点的极限承载力不低于连接构件的屈服承载力。

钢结构工程中梁柱刚性连接的结构形式分为:

1全焊接接头,梁的上下翼缘采用坡口全熔透焊接,腹板与柱翼缘采用角焊缝连接,钢结构螺栓焊接混合连接,即只有梁的上下翼缘与柱翼缘采用坡口全熔透焊连接,且腹板与柱翼缘剪力板采用高强螺栓连接,是多层、高层钢结构梁柱连接最常用的结构形式。

2钢结构全螺栓连接节点、梁翼缘和腹板与柱翼缘采用高强螺栓连接。虽然安装方便,但接头的刚度不如前两种连接形式,所以应用并不广泛。

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3钢结构梁柱刚性连接时,应验算梁柱的连接承载力——弹性阶段的连接强度、弹塑性阶段的极限承载力、柱网的抗压承载力,分别对柱翼缘板刚度和梁翼缘受压和受拉作用下钢结构节点区的抗剪承载力进行了验算。


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