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 50》017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 《1009《1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Str《en:g thenin】g :H,ighw《ay Str—。uctures【 ,Using》 Extern【ally Bond!ed: F:iber《 Reinforc!e,。d Polym【er(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! 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 5】0,017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?0,6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》); ? , :     —    b》f1复?材的加固宽度—(mm);》 :。      !   EsEf分】别为:钢构件和复材的弹】性模量(MP—a,); 》 ,  ?  :。    《 AsAf》分别为钢构件和复】材的:截面积(m》m2); !         !IsIf分别为钢】。构件和复材的截面惯!性,矩(:mm4)《;  】    《  : ta粘结层厚度(!m,m); 》  》       tf!rp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(k【N); 【       】 ,。 Zs钢梁中性轴】到梁底部的距离(】mm)? :