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8，4.抗疲勞加固8 4。1，根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),GB，50017 對(duì)于工業(yè)與民用房屋和一般構(gòu)筑物的鋼結(jié)構(gòu)中直接承受動(dòng)力荷載重復(fù)作用的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其連接，當(dāng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n大于或等于5、104次時(shí)、判斷是否符合容許應(yīng)力幅的要求，根據(jù)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范.JTG.D64、對(duì)于公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)中承受動(dòng)應(yīng)力的結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接件,判斷是否符合疲勞強(qiáng)度的要求,根據(jù)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，TB，10091。對(duì)于鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)中承受動(dòng)荷載的結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接,判斷是否符合容許應(yīng)力幅的規(guī)定，由于碳纖維復(fù)材比其他纖維復(fù)材彈性模量高。疲勞加固效果更好、所以宜采用碳纖維復(fù)材對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞加固。英國(guó)指南Streng。thening、Highway，Structures Using、Externally、Bonded、Fiber，Reinforced,Polymer,BD、85、08 指出帶裂紋的金屬結(jié)構(gòu)不能用復(fù)材進(jìn)行加固.除非獲得行業(yè)主管部門的批準(zhǔn).盡管復(fù)材加固能減緩甚至阻止鋼結(jié)構(gòu)既有疲勞裂紋的擴(kuò)展。但現(xiàn)階段復(fù)材加固鋼結(jié)構(gòu)疲勞裂紋處的應(yīng)力集中和疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律的定量分析研究還不多，加固效果的理論依據(jù)尚不充分。因此 在構(gòu)件存在能觀測(cè)或檢測(cè)到的疲勞裂紋時(shí)。應(yīng)對(duì)裂紋進(jìn)行局部處理后，再利用復(fù)材進(jìn)行加固 根據(jù)我國(guó)大量工程經(jīng)驗(yàn) 工業(yè)廠房吊車梁下翼緣受拉疲勞敏感區(qū)主要靠疲勞驗(yàn)算保證不發(fā)生疲勞破壞.而受拉疲勞敏感區(qū)一旦發(fā)現(xiàn)可見疲勞裂紋.該結(jié)構(gòu)構(gòu)件基本上被認(rèn)為疲勞壽命已經(jīng)殆盡，已經(jīng)發(fā)生疲勞破壞。對(duì)于發(fā)現(xiàn)可見疲勞裂紋的構(gòu)件采用復(fù)材加固 應(yīng)非常慎重，除非已進(jìn)行過專門研究 并經(jīng)過充分試驗(yàn)驗(yàn)證工作 8,4.2、國(guó)內(nèi)外的研究表明采用復(fù)材板進(jìn)行雙面加固對(duì)提高鋼構(gòu)件的疲勞性能最為有效。因此,當(dāng)加固面平整 并可以在加固部位鋼板的兩面進(jìn)行加固時(shí) 宜采用復(fù)材板進(jìn)行雙面粘貼加固 當(dāng)加固面不平整時(shí)、采用纖維布進(jìn)行加固更能適應(yīng)形狀的要求 達(dá)到加固目的,8，4、3，局部應(yīng)力集中處的主拉應(yīng)力是引起疲勞裂紋萌生或擴(kuò)展的驅(qū)動(dòng)力，而碳纖維復(fù)材纖維方向的彈性模量和強(qiáng)度均是最大的 因此、當(dāng)粘貼的碳纖維纖維方向與主拉應(yīng)力方向平行時(shí) 阻止疲勞裂紋萌生和擴(kuò)展的效果最好,已有疲勞加固試驗(yàn)表明.碳纖維復(fù)材的彈性模量越高,加固效果越好，因此應(yīng)盡量采用高彈性模量的碳纖維復(fù)材.8 4，4 在目前復(fù)材加固鋼結(jié)構(gòu)的疲勞實(shí)驗(yàn)研究還不夠充分時(shí) 可采用現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。GB.50017規(guī)定的疲勞公式進(jìn)行疲勞驗(yàn)算 其中計(jì)算應(yīng)力幅采用加固后計(jì)算部位降低后的應(yīng)力幅,容許應(yīng)力幅根據(jù)構(gòu)件和連接分類。采用現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn).GB,50017規(guī)定,容許應(yīng)力幅未考慮復(fù)材粘貼加固改善應(yīng)力集中部位的應(yīng)力場(chǎng)對(duì)鋼構(gòu)件疲勞性能的提高，也未考慮復(fù)材對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展的抑制作用，該疲勞驗(yàn)算結(jié)果偏于安全，當(dāng)被加固構(gòu)件受力復(fù)雜時(shí).被加固構(gòu)件的應(yīng)力幅不能通過條文中所列公式獲得，可采用有限元方法進(jìn)行計(jì)算。8，4。5，大量的研究表明。復(fù)材加固鋼結(jié)構(gòu)的剝離破壞發(fā)生在粘結(jié)膠層,在疲勞荷載作用下。粘結(jié)膠層在復(fù)材板端或不連續(xù)部位的應(yīng)力集中處容易發(fā)生裂紋萌生.因此需要對(duì)碳纖維復(fù)材采取有效錨固措施，在疲勞荷載長(zhǎng)期作用下,尚應(yīng)當(dāng)對(duì)粘結(jié)層的應(yīng)力加以限制。國(guó)外試驗(yàn)研究顯示。當(dāng)每次應(yīng)力循環(huán)中粘結(jié)膠層應(yīng)力集中處的最大主應(yīng)力小于粘結(jié)強(qiáng)度的30、時(shí).粘結(jié)膠層在5,106次循環(huán)荷載后 不出現(xiàn)疲勞裂紋、英國(guó)指南,BD 85.08.也規(guī)定疲勞荷載作用下。粘結(jié)應(yīng)力要小于粘結(jié)強(qiáng)度的30,由外荷載產(chǎn)生的最大主應(yīng)力可按公式 7。進(jìn)行計(jì)算.雙面粘貼加固、圖2，軸心受拉鋼板粘結(jié)膠層端部的最大正應(yīng)力和剪應(yīng)力可分別按公式、8，公式，10.進(jìn)行計(jì)算,式中、N。加固構(gòu)件的拉力。N.bf1,復(fù)材的加固寬度、mm、Es,Ef、分別為鋼構(gòu)件和復(fù)材的彈性模量,MPa、As Af,分別為鋼構(gòu)件和復(fù)材的截面積，mm2,Is If。分別為鋼構(gòu)件和復(fù)材的截面慣性矩.mm4。ta.粘結(jié)層厚度,mm、tfrp,復(fù)材的厚度。mm，G,結(jié)構(gòu)膠粘劑的剪切模量、MPa，底部粘貼加固受彎鋼梁粘結(jié)膠層端部的最大正應(yīng)力和剪應(yīng)力可分別按公式、11、公式,14.進(jìn)行計(jì)算、式中,M0,V0，分別為復(fù)材端部位置加固鋼梁的彎矩 kN，m、和剪力，kN,Zs，鋼梁中性軸到梁底部的距離 mm,