1  技術(shù)簡介

   功能改造是既有建筑物改造中最重要的內(nèi)容，許多功能改造都需將原有構(gòu)件成倍、甚至數(shù)倍增加剛度和強度?，F(xiàn)有混凝土構(gòu)件粘接加固一般采用粘鋼板、粘碳纖維布進(jìn)行，只能有限提高構(gòu)件的強度（提高的幅度不超過40%），且無法提高構(gòu)件的剛度。在實際工程中，經(jīng)常需要快速、大幅度提升結(jié)構(gòu)承載力，基于此，巨成結(jié)構(gòu)提出了粘接型鋼加大截面加固法，適用于各行各業(yè)的結(jié)構(gòu)、國防工程和搶險工程等。

         粘接型鋼加大截面加固法主要分為兩種：

     （1）對于混凝土梁構(gòu)件，通過粘結(jié)與錨接將型鋼梁與原混凝土構(gòu)件連接成整體，通過加大構(gòu)件的截面，大幅度提高其承載力和剛度。（如圖1所示）

    （2）對于板構(gòu)件，通過板底粘型鋼改變傳力途徑或減小跨度進(jìn)行加固，包括板底粘接型鋼加固為密肋板的加法方法。（如圖2所示）

 

 

 

 

2  思想起源

       粘接型鋼加大截面加固法的思想起源于鐵摩辛柯梁。（如圖3）

      當(dāng)新加梁不能與原梁構(gòu)件聯(lián)合工作時，高度為h的兩根梁，剛度提高幅度為2h3，當(dāng)通過截面粘接和錨固的方式使得新加梁與原梁構(gòu)件聯(lián)合工作時，高度為h的兩根梁的剛度提高幅度是8h3。

 

 

 

3  研究基礎(chǔ)

     粘接型鋼加大截面加固法的研究已開展二十年以上，巨成結(jié)構(gòu)高作平教授等1999年主編的《混凝土結(jié)構(gòu)粘接加固技術(shù)新進(jìn)展》對此就有描述。

     二十年來，巨成結(jié)構(gòu)科研人員對粘接型鋼加大截面加固法開展了相關(guān)理論分析、力學(xué)性能試驗研究和數(shù)值分析，包括粘接型鋼加大截面加固簡支梁抗彎試驗研究、粘接型鋼加大截面加固缺口梁端部抗剪試驗研究、粘接型鋼加大截面加固懸挑梁抗彎試驗研究、粘接型鋼加大截面加固簡支梁重載疲勞試驗研究、粘接型鋼加固混凝土板試驗研究等（如圖4），取得了豐富的研究成果，具有理論、試驗研究分析和大量實際應(yīng)用基礎(chǔ)。

 

 

4  粘接型鋼加固應(yīng)用

      （1）湖北移動通信辦公大樓加固改造工程

     本工程于2012年實施。湖北移動通信辦公大樓原結(jié)構(gòu)為普通辦公樓，樓面使用荷載為2.5kN/m2，改造后部分樓面使用荷載需提高至12kN/m2，荷載等級提高幅度較大，部分梁、板承載力嚴(yán)重不滿足要求，需增大梁、板截面尺寸。若采用用常規(guī)混凝土增大截面的方法，一來增加的厚度加大、自重較大，導(dǎo)致原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和框架柱需要加固；二來混凝土增大截面加固施工周期長，現(xiàn)場施工時間不允許。故本項目采用外粘型鋼加大截面的方式大幅度提高梁、板的承載力。加固處理面積為5000平方米，用時僅38天。

     本工程既在混凝土梁底粘接型鋼加大截面加固，又在板底粘接型鋼改變傳力途徑，由此大幅快速提升結(jié)構(gòu)承載力。如圖5所示。

 

 

圖5（a） 湖北移動通信辦公大樓加固改造工程

 

 

圖5（b）  湖北移動通信辦公大樓加固改造工程

 

       （2）湖南城步縣兩河口橋加固工程

     本工程于2020年實施。該橋為一孔混凝土空腹式雙曲拱橋，橋梁全寬8m，凈跨徑為51m，加固前橋梁限載20噸，由于運送風(fēng)電設(shè)備需要，荷載需要提高到150噸。巨成結(jié)構(gòu)承接設(shè)計施工總承包，采用粘結(jié)型鋼加大截面法加固（如圖6），用時45天。

 

圖6   湖南城步縣兩河口拱橋加固工程