鋼桁梁橋評(píng)定與加固——理論、方法和實(shí)踐》由陳惟珍及其科研團(tuán)隊(duì)編寫(xiě)，是其十余年研究成果與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，該書(shū)全面系統(tǒng)地闡述了桁梁橋的理論、評(píng)定與加固方法，集成眾多國(guó)內(nèi)外研究成果，詳細(xì)介紹了鋼材、鋼結(jié)構(gòu)和鋼桁梁橋的相關(guān)知識(shí)，并附有三種典型桁梁橋檢測(cè)、評(píng)定和加固的工程實(shí)例，為同類橋梁工程提供了參考，可供橋梁設(shè)計(jì)、管理人員，相關(guān)專業(yè)科研人員及高校師生使用

桁架梁加固的基本原則

在進(jìn)行桁架梁加固前，需遵循以下基本原則,以確保加固效果和經(jīng)濟(jì)性：

1. 安全性：加固后的結(jié)構(gòu)必須滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，確保在正常使用和極端情況下均能安全承載。
2. 經(jīng)濟(jì)性：在滿足安全的前提下，選擇成本較低的加固方案，減少對(duì)原有結(jié)構(gòu)的破壞。
3. 可操作性：加固方法應(yīng)便于施工，盡量減少對(duì)正常使用的影響。
4. 耐久性：加固材料應(yīng)具有良好的抗腐蝕、抗老化性能，確保長(zhǎng)期穩(wěn)定。
5. 美觀性：對(duì)于公共建筑或橋梁,加固方案應(yīng)盡量不影響原有結(jié)構(gòu)的外觀。

桁架梁常見(jiàn)病害及原因分析

在制定加固方案前，需對(duì)桁架梁的病害進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)和分析,常見(jiàn)問(wèn)題包括：

1. 桿件變形或屈曲：由于超載、疲勞或材料老化，部分桿件可能發(fā)生彎曲或失穩(wěn)。
2. 節(jié)點(diǎn)松動(dòng)或開(kāi)裂：焊接或螺栓連接的節(jié)點(diǎn)可能出現(xiàn)松動(dòng)、焊縫開(kāi)裂等問(wèn)題。
3. 銹蝕：鋼材長(zhǎng)期暴露在潮濕環(huán)境中，導(dǎo)致截面削弱，影響承載能力。
4. 基礎(chǔ)沉降：支撐桁架梁的基礎(chǔ)不均勻沉降，導(dǎo)致整體變形。
5. 疲勞損傷：長(zhǎng)期承受動(dòng)荷載（如橋梁、吊車(chē)梁）可能導(dǎo)致疲勞裂紋擴(kuò)展。

桁架梁加固的常用方法

根據(jù)病害類型和加固需求,桁架梁的加固方法可分為以下幾種：

增大截面加固法

通過(guò)增加桿件或節(jié)點(diǎn)的截面尺寸，提高其承載能力,具體方式包括：

• 外包鋼板加固：在原有桿件外側(cè)焊接鋼板，增強(qiáng)抗彎和抗壓能力。
• 增設(shè)附加桿件：在原有桁架體系中增加新的桿件，分擔(dān)荷載。

適用場(chǎng)景：適用于桿件承載力不足或局部屈曲的情況。

粘貼碳纖維布（CFRP）加固法

利用高強(qiáng)度碳纖維布粘貼在桁架梁表面，提高抗拉和抗彎能力。
優(yōu)點(diǎn)：重量輕、施工便捷、不影響結(jié)構(gòu)外觀。
缺點(diǎn)：對(duì)施工工藝要求高，需確保粘結(jié)質(zhì)量。

適用場(chǎng)景：適用于局部開(kāi)裂或需要提高剛度的桁架梁。

預(yù)應(yīng)力加固法

通過(guò)施加預(yù)應(yīng)力，改變桁架梁的受力狀態(tài)，提高整體剛度。

• 體外預(yù)應(yīng)力：在桁架外部安裝鋼絞線或高強(qiáng)鋼筋，施加拉力以抵消部分荷載。
• 內(nèi)部預(yù)應(yīng)力：在桿件內(nèi)部增設(shè)預(yù)應(yīng)力筋，提高抗拉能力。

適用場(chǎng)景：適用于大跨度桁架梁或需要提高整體剛度的結(jié)構(gòu)。

節(jié)點(diǎn)加固

桁架梁的節(jié)點(diǎn)是受力集中的關(guān)鍵部位,加固方法包括：

• 焊接補(bǔ)強(qiáng)：對(duì)開(kāi)裂焊縫進(jìn)行補(bǔ)焊，或增設(shè)加勁肋。
• 螺栓加固：更換高強(qiáng)度螺栓，或增設(shè)附加連接板。
• 外包鋼套：在節(jié)點(diǎn)處包裹鋼板，提高節(jié)點(diǎn)剛度。

適用場(chǎng)景：適用于節(jié)點(diǎn)松動(dòng)、焊縫開(kāi)裂或連接失效的情況。

更換或增設(shè)支撐

• 增設(shè)臨時(shí)支撐：在加固施工期間，設(shè)置臨時(shí)支撐以分擔(dān)荷載。
• 永久性支撐加固：增設(shè)斜撐或桁架輔助體系，提高整體穩(wěn)定性。

適用場(chǎng)景：適用于整體剛度不足或需要臨時(shí)卸載的情況。

防腐與防銹處理

對(duì)于銹蝕嚴(yán)重的桁架梁，需先進(jìn)行除銹處理，再涂刷防腐涂料或采用陰極保護(hù)技術(shù)。
適用場(chǎng)景：適用于長(zhǎng)期暴露在潮濕或腐蝕性環(huán)境中的鋼結(jié)構(gòu)。

桁架梁加固的施工流程

1. 檢測(cè)與評(píng)估：采用超聲波、磁粉探傷等技術(shù)檢測(cè)損傷情況，評(píng)估承載能力。
2. 方案設(shè)計(jì)：根據(jù)病害類型選擇合適的加固方法，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。
3. 施工準(zhǔn)備：清理現(xiàn)場(chǎng)，搭設(shè)腳手架，必要時(shí)設(shè)置臨時(shí)支撐。
4. 加固施工：按方案進(jìn)行焊接、粘貼、預(yù)應(yīng)力張拉等作業(yè)。
5. 質(zhì)量驗(yàn)收：檢測(cè)加固效果，確保滿足設(shè)計(jì)要求。
6. 后期維護(hù)：定期檢查加固部位,防止二次損傷。

工程案例分析

案例1：某工業(yè)廠房桁架梁加固

問(wèn)題：由于吊車(chē)荷載增加，原有桁架梁出現(xiàn)下?lián)虾凸?jié)點(diǎn)開(kāi)裂。
加固方案：采用體外預(yù)應(yīng)力加固，并在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)增設(shè)加勁肋。
效果：加固后撓度減小30%,滿足使用要求。

案例2：某橋梁桁架加固

問(wèn)題：長(zhǎng)期交通荷載導(dǎo)致疲勞裂紋擴(kuò)展。
加固方案：粘貼碳纖維布并更換銹蝕螺栓。
效果：裂紋得到有效控制,橋梁使用壽命延長(zhǎng)。