安全验证
? 8.?4  ?抗,疲,劳加:固 【 8.4.1 】 根据现行国—家标准?钢结构设计标准G】。B 500》17对于《工业与民用房屋和一!般,。。构筑物?的,钢结构中直接—承受动力荷载重复作!用的钢结构构—。。件及其连《接当应力《循环次数n大—于或等于5》×1:04:次时判断是否符合】容许应力幅的要【求;根据现行行业】标准公路钢结构桥】梁设计规范》JTG D64对于!公路桥涵钢》结构中承《受动应?力的:结构构件《或连:。接件判断是否符【合疲劳强度》的要:求,;根据现行行业标】准铁路?桥,梁钢结构设计规范】TB 1《。0091对于铁路桥!梁钢结?构中承受动荷—载的结?构,构件或连接判断【是否符合容许应【力,幅的规?定 《 ,     由于碳!纤维:复材比其他纤维【复材弹性模》量高疲?劳加:固效果更好》所以宜采用碳—纤维复材对钢结构进!行疲劳加固英国指】南,Streng— theni—ng: High》w,ay: Struct【u,。res? Us?ing Ext【ernally 】Bonde》d Fiber 】Reinf》orce《d Poly—mer(BD— ,8,5/08)指出带】裂纹的金属结构不】能用复材进行加固】除非:获得行业主》管部门的批准—尽管复材《加,固能减缓甚至—阻,止钢结构《既,有疲劳裂纹的扩【展但现阶段复—材加固钢结构疲劳裂!。纹处的应力》集中和疲劳》裂纹扩展《规律的?定,量分析研《究还不多加固效【果的理论依据—尚不充分《因此在构件存在能】。观测或检测》到的疲劳裂纹—。。时应对?裂纹进行局部处【理后再利用复材进行!加固根据我国大量】工程经验工业厂房】吊车梁下《翼缘:受拉疲劳敏感—区主要靠疲劳—验算保?。证不发生《疲劳:破坏而受拉疲劳敏感!区一旦发现可—见,疲劳裂纹该结构构件!基本上被认为疲劳】寿命已经《殆尽已经发生疲劳】。破,坏对于发现可见【疲劳裂纹的构件采用!复材加固《。应,非常慎重除非已【进行过专门研—究并经过充》分试验验证工作 ! 《8.4.2》 ,。 国内外《的研究表明采用复】材板进行双面加【固,对提高钢构件—的疲劳?性能最为有效因此当!加固面平整并可【。以,在加固部位钢板的两!面进行加固》时宜采用复材—板进行双面粘贴加】固当加固面不平【整,时采用纤维布—进,行加:固更能适应形状的要!求达:到加固目的 !。 8.《4.3  局部【应力:集中处的《主拉应力是引起疲劳!裂,纹萌生?或扩展的驱动—力而碳纤维复材纤】。维方向的弹性模量】和,强度:均,是最大的因此—当粘贴的碳纤维纤】维方向与《主,拉应力?方向平行时阻止【疲劳裂纹萌生和扩】展的效果《最好已有疲》劳加固试验》表明碳纤维复材的】弹性模量越高加固效!果越好因《此应:尽量:采用:高弹:性模量的碳纤维复】材 》 8.4.4 】 在目?前复材?加固钢?结构的疲劳实验研】究还不够充分时可采!用现行国家标—准钢结构设计—标准GB 》5,0017《规定的疲劳公式进】行疲劳验算其中【计算应力《幅采用加固后计算部!位降低后的应力幅容!许应力?幅根据构件和连接】分类采用现行国【家标准钢结构设计】标,准,。GB: 50017规【定容许应力》幅未考虑复材粘贴加!固改善应力集—中,部位的?应力场对钢构—件疲劳性能的提高】也未考虑复材对疲劳!裂纹扩展的抑—制作用该《疲劳验算结果偏于】安全 ? 《     当—被,加固构件受力复【杂,时被加?固构件?。的应力幅不能—通,过条文中所》列公式获《得可:采用有限元方法进行!计算 《 《。8.4?.5  大量—的研:究,表明复材加固—钢结:构的剥离破坏发生在!。粘结胶层在》疲,劳荷载作用》下粘结胶层在—复材板端或不连续部!。位的应力集中处容易!发,生裂纹萌生因—此需要对碳纤维复】材,采取有效锚》固,。措施在疲劳荷载长】期作用下尚应当【对,。粘结层的《应力加以《限,制国外试验研究显】示当每次《应,力循环?中粘结胶层应力集】中处的?最大主应力小于粘】结强度的3》0,%时粘结胶层在5】×10?6次:循环荷载后不出【现疲劳裂纹》英,国指南(BD 8】5/08《)也规定疲劳荷【载,作用下粘结》应力要?小于粘结强度—的,30:%   !  由外荷载产生的!最大主?应力可按公式(7】)进行计算》。 》  】   双面》粘贴加固(图2)】轴心受拉钢板粘【结胶层端部的最【大正应?力和:。剪应力可分别—按,公式(8)~—公式(10》)进行计算 ! 】 ? 《 《 —     式中N】加固构件的拉—力(N?);:   】      bf】1复:材的加?固宽度(mm);】 《        !。 EsEf分别为钢!构件和复材的弹性模!。量(M?Pa);《 —        】AsAf分别为钢】构件和复《材的截面《积,(mm2);— 《   《      I【。s,If分别《为钢构件和》复材的截面》惯性矩(mm4)】;,  【    《 ,  ta粘》结层厚度(m—m); !    《    《tfrp复》材的厚度(mm)】;, — ,      — G结构《胶粘剂的剪切—模量(?MPa) —  》   底部》粘贴:加固受弯《钢梁粘结《胶层端部的最大【正应力和剪应力【可分别按《公,式,(,11)~《公式(14)进行】计算 ? , 】 : — , 】。     式中!M0V0《。分别为复材端部位置!加固钢?梁的弯矩(》kN·m)和剪【力(:。kN); 》 《。         !。Zs钢?梁中性轴到梁底部的!距离:(mm) —