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—GB 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5×104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JT?G 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 10091!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S】treng —thening H!ighway—。 Struct【ures《 Using 【E,xternall】y Bon》ded F》ib:er Rein【fo:rc:e,d Polymer!(,BD 85/08)!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 《5001《7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 5001!7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30%时粘【结胶层在5》×1:06次?。循环荷载后不—出现疲劳裂纹—。英国:指南(BD —85/08)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); ! ,       】  bf1复材的加!固宽度(mm); !   【   ?   EsEf分别!。为,钢构件和复》材的弹性模量(【MPa); 【 《        A!sAf分别为钢构】件和复材的截面【积(mm2》);  !   ?    IsI【f分别为钢构件和】复材的截《面惯性?矩(mm4)—; —      —   t《a粘:结层厚度(mm【); 》 ? ,       【tfrp复材的厚度!。。(mm); !     —    G》。结,构胶粘?剂的剪切模量(M】。Pa) —    — 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(1?1,。)~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); !  ?   ?    Z》s钢梁中《性轴到梁底》部的:距离(mm) 】