[发明专利]一种用于建筑物钢桁架的应力卸除加固方法

说明书

技术领域

本发明涉及应力卸除加固，特别是涉及一种用于建筑物钢桁架的应力卸除加固方法。

背景技术

包括钢屋架、钢托架和行车梁在内的钢桁架，在荷载、变形、位移和环境等因素的作用下，极易产生杆件翘曲、偏斜、变形和扭曲，致使其承载能力下降，稳定性变差，甚至失稳倒塌。现有常用的钢桁架加固纠偏方法主要有两种，一种是在负荷状态下加固，不需要卸除作用在钢桁架上的负荷，加固难度较小，施工最简便，工作量最小，但是，要求原结构的承载力应有不少于20％的富余，且构件未有严重的损伤或严重的变形，否则难以达到加固效果。另一种是在卸载全部负荷状态下加固或在卸载部分负荷状态下加固，卸载全部负荷状态下加固，适用于结构损坏或变形严重或原结构构件的承载能力过小，不宜就地补强的钢桁架；卸载部分负荷状态下加固，适用于结构损伤或变形较严重的钢桁架、构件的应力很高的钢桁架、补强施工必须临时削弱承受很大应力的构件及连接的钢桁架，其缺陷是加固工程量较大，费用较高，工期较长，而且卸载全部或部分负荷直接影响生产的正常进行，有时停产损失比加固费用还大，特别是当钢桁架杆件变形较大，存在平面外变形时，纠偏效果不理想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种用于建筑物钢桁架的应力卸除加固方法。

本发明的技术问题通过以下技术方案予以解决。

这种用于建筑物钢桁架的应力卸除加固方法的特点是：

依次有以下步骤：

1)检测建筑物钢桁架实际受力状态

在负荷状态下采用开槽法逐个检测被加固建筑物钢桁架的各个杆件的应力测点在加固前的实际受力状态，所述实际受力状态包括实际应力值和应力方向，为分析判断隐患产生的原因以及建立钢桁架计算模型提供依据，避免设计钢桁架应力卸除加固方案的盲目性；

2)建立钢桁架计算模型，计算建筑物钢桁架理论受力状态

采用SUPERSAP结构分析软件三维有限元分析方法，建立钢桁架计算模型，模拟钢桁架在实际荷载条件下的受力状态，计算钢桁架的各个杆件和包括应力测点的节点的理论应力值、应力方向和位移变形值；

3)分析建筑物钢桁架实际受力状态与理论受力状态误差

分析步骤1)的检测结果是否存在误差？如果检测结果存在误差，重复步骤1)；

在消除步骤1)的检测结果存在误差的前提下，对比步骤1)的检测结果和步骤2)的计算结果，计算二者的误差，分析产生误差的原因，包括所述钢桁架计算模型是否正确？

4)以实测的实际受力状态为基准修正钢桁架计算模型

考虑钢桁架空间作用的影响、支座位移和变形的影响、温度应力的影响、杆件变形的影响、杆件刚度的影响，修正钢桁架计算模型的相应参量，直至步骤2)的计算结果与步骤1)的检测结果相等，使钢桁架计算模型符合钢桁架的实际工作状况；

5)采用修正后的钢桁架计算模型进行仿真实验

模拟卸除一根或多根钢桁架杆件的内力，使其钢桁架各杆件和节点的应力应变重新分布，采用修正后的钢桁架计算模型进行仿真实验，确定入选的最优的应力卸除加固方案，以纠正杆件偏斜、消除杆件变形、减小薄弱杆件内力、提高钢桁架承载能力；

6)进行可实施的最优钢桁架应力卸除加固方案设计

所述最优的应力卸除加固方案设计，包括杆件应力卸除方法和顺序、临时支撑安置方法、应力应变监控点选取、施工过程监控、加固补强措施、增设杆件安置、施工安全系数、施工难易程度、工程量、结构稳定性评定，以及加固效果评定；

7)编制钢桁架应力卸除加固施工图

参照国家标准或规范编制钢桁架应力卸除法加固施工图；

8)进行钢桁架应力卸除加固施工

依据编制的钢桁架应力卸除加固施工图，搭设工作平台，在钢桁架两端增设稳定的临时支撑，预留足够的安全系数，确保应力卸除过程的绝对安全，再去除需要应力卸除的杆件，在杆件应力重新分布完成，并达到设计要求后，立即增补加固杆件，再拆除临时支撑，防止结构失稳；

9)监测钢桁架应力卸除施工过程

依据编制的钢桁架应力卸除加固施工图以及步骤5)的实验结果，制定钢桁架应力卸除施工过程监测方案，采用工作正常、读数稳定可靠的应力应变测试系统对钢桁架应力卸除施工的整个过程进行监控，以保证应力卸除、杆件加固达到设计的要求。

本发明的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。