摘（zhāi）要：鋼結構已廣泛應用於工業和民用建築，本文論（lùn）述了（le）鋼結構的檢測方法及其為保證其穩固性的加固措施（shī）。為鋼結構的應用發展奠定基礎。 
　　關鍵詞：鋼（gāng）結構檢測 加固  
　　鋼結構已廣泛應用（yòng）於工業和民用（yòng）建築，由於（yú）設計、施工、使用管理不當，材料質量不符合要求，使用功能改變，遭（zāo）受災害損壞以及耐久性不（bú）足等原因，需要對鋼結構進行檢測以及加（jiā）固設計。實踐證明，對已有工業廠房結構進（jìn）行檢測，並采取加（jiā）固措施是一條有效的途徑，國內大批鋼（gāng）結構（gòu）廠房的使用期限已（yǐ）接近結構的設計周期，因此，近年來工業廠（chǎng）房鋼結構在安全評定（dìng）和加（jiā）固技術方麵，有了更多（duō）的工程實踐（jiàn）機會，這也將促進相應的專業（yè）性標準（zhǔn）規範的製定和改進。 
　　1鋼結構檢（jiǎn）測方法 
　　無（wú）損檢測技術是一項綜合技術，能夠在不損壞鋼結構的前提下對之進行全麵檢測。下麵對鋼結構的無（wú）損檢測技術進行總結。 
　　1.1 磁粉檢測技術 
　　當鋼鐵材料被磁化後，被檢（jiǎn）測對（duì）象上麵將出現磁力線均勻分布。當鋼結（jié）構出（chū）現（xiàn）裂痕等缺陷時，工件表麵的磁力線（xiàn）會發生（shēng）局部的變形或漏磁，使用（yòng）合適的（de）光照就可以看到這些缺陷，這（zhè）樣就可以達（dá）到檢測的目（mù）的。這種檢測方法適用於鐵磁性材料的鋼結構工件，比如鋼管、鑄鋼工件和鋼板等，對於這些材料加工而成的工件也可以進行檢測（cè）。磁粉（fěn）檢測技術成本低、使用方便、檢測（cè）效率高、檢測結（jié）果（guǒ）非常直觀。但是它隻能（néng）用於檢測（cè）鐵磁性材料的表麵缺陷，對於檢測員的視力要求較高。 
　　1.2 射線檢測技術 
　　射線是（shì）一種（zhǒng）高頻短波的電磁波。鋼結構無損（sǔn）檢測一般使（shǐ）用X射線，這種射線具有穿透能（néng）力強，衰減率低（dī）等優（yōu）點。當X射（shè）線穿透被測工件後，會（huì）被部分吸收並衰減，由於缺（quē）陷的存在，會影響X射線的吸（xī）收和（hé）衰減。當射線到達膠（jiāo）片後，由於膠片吸收了數量不（bú）同的光子，就會出現缺（quē）陷的映像，檢測人員根據這些映像即可判斷缺陷的大小和性質。X射線檢測方法適用（yòng）於工件厚度在80mm以內的缺陷檢測，具（jù）有檢（jiǎn）測結果直觀、定性準確、檢測結果可長期保留易於存檔等優點，但是這種方法成（chéng）本較高，檢測周期（qī）長，效率低，在檢測中（zhōng）會對檢（jiǎn）測員身體產（chǎn）生一定的傷害。 
　　1.3 超聲波檢測技術 
　　超聲波（bō）是指頻（pín）率大於20000MHz的聲波，根據傳播時介質的振動方和傳播方向不同，可（kě）分為縱（zòng）波、橫波（bō）、板波和表麵波等。在鋼結構檢測中主要使用縱波和橫波。超聲波探（tàn）傷設備產生的超聲波在被檢查對象中傳播，當遇到缺陷時，一部分聲波會反射回來，經過放大處理，即可在示（shì）波屏上顯示這些（xiē）缺陷。超聲波檢測方法適用於各類板材（cái）、管材、鍛件、鑄件等鋼結構的檢測。這種檢測方法成本較低、檢測周期短並（bìng）且效（xiào）率（lǜ）高，超聲波檢測所用儀（yí）器小，操作方便，能（néng）夠對缺陷進行精確（què）的定位（wèi），然而這種方法的檢測結果不（bú）利於長期保存（cún），難以形成曆史檔案，較多的依賴於檢測（cè）員的經驗，客（kè）觀性稍差。 
　　1.4 滲透（tòu）檢測技術 
　　滲透檢測技術是（shì）將被檢查對象的表麵用含有熒光或著（zhe）色的液體進行滲透，在毛細現象（xiàng）的作用下，液體可以滲透到表（biǎo）麵開口（kǒu）的缺陷中。當把（bǎ）表麵多餘的液體去除並對工（gōng）件（jiàn）進（jìn）行幹燥處理，再對被檢查工件表麵施加顯像劑。同樣在毛細現象作用下，顯像劑將吸附缺陷中的滲透液。使用光照後，缺陷中的滲透液會被顯示，從而達到檢驗缺陷的目的。這種方法適（shì）用於非多口的鋼結構表麵缺陷，其使用方法簡單、操作靈（líng）活、檢測靈敏度高並且結果直觀，但是這種方法隻（zhī）能用於表麵（miàn）開（kāi）口的缺陷檢（jiǎn）測（cè），對（duì）於被檢測對（duì）象的光潔度要求高，當被檢測對象表麵有塗料、鐵鏽和氧化皮等材料覆（fù）蓋缺陷時，容易形成漏檢，這這種檢測方法成本較高，對檢測員視力要求也比較高。 
　　2 鋼結構加固措施 
　　目前鋼結構的加固方法主要包括減輕荷載、改變計算圖形（xíng）、加大原有結構構件截麵和連接節點的加固、阻止裂紋開展等，施工方法主要有負荷（hé）加固、卸荷加（jiā）固和從原結構上拆下加固或更新（xīn）部件進行加固。 
　　荷載和結構（gòu）體係（xì）的（de）改變（biàn）與工業（yè）生產技術改進有關，當前國內外在鋼結構改擴建（jiàn）工（gōng）程中涉及的加固改造技術（shù）研究主要集中在（zài）加大原有結構構件（jiàn）截麵和加強連（lián）接強度兩個方麵。加大原有（yǒu）結構構件截麵（miàn）的（de）方式主要有（yǒu）將（jiāng）工字形截麵改為箱形截麵、翼緣外側貼焊鋼板，外粘鋼（gāng）板、碳纖維布加（jiā）固等；連接節點的加固方法主要包（bāo）括貼板加強、粘鋼加固、外包鋼加固、碳纖維布（bù）加固等。近年來，國內外（wài）在鋼結構加固設計領域開展了廣泛的研究，大量的試（shì）驗研究和數值模擬不斷開拓了鋼結構加（jiā）固設計方法，特別是CFRP加固鋼結構技術日趨成熟。 
　　2.1 改（gǎi）變結構計算圖形 
　　改變結構計算圖（tú）形（xíng）的實質是改變結構的傳力（lì）體（tǐ）係。冶金、電（diàn）力、石油化（huà）工（gōng）、機械製造等（děng）行業的工業廠房具有（yǒu）複（fù）雜的工藝要求和設備布局，其鋼結構的改擴建（jiàn）大部分（fèn）是在不停產的條件下進行的，結構體係調整受到許多因素製約，因此，采取改變結構計算（suàn）圖形的加固改造項目具有各自（zì）不同的工程特點。改變結（jié）構計（jì）算圖形被廣泛應用於鋼結構改擴建工程中，是（shì）一種常見的加固方法，其具體的技術手段（duàn）要結合施工難度、經濟效益、工藝要求、使用功能等方麵綜合考（kǎo）慮。值得一提的是，在加（jiā）固設計過程中，除應對被（bèi）加固結構承載力和正（zhèng）常（cháng）使用極限狀態進行計算外，還應注意其對（duì）相（xiàng）關結構（gòu）構件承載能力和使（shǐ）用功能的影響，考慮在結構（gòu）、構件、節點以及支座中的內力重分布（bù），對結構及基礎進行必要的（de）補充驗算，並采取切實可行的合（hé）理構造措施。 
　　2.2 構件截麵加固 
　　構件截麵加固（gù）的實質是（shì）通過增加構件截麵麵積加大構件剛度（dù），實現（xiàn）鋼（gāng）框架整體承載能力的提高。構件截麵加固方（fāng）法主要有:將工（gōng）字形截麵改（gǎi）為箱形（xíng）截麵，翼緣外側貼焊鋼板，外（wài）粘鋼板、碳纖維布加固等。采用加大（dà）截麵的方法加固鋼構件時，所選截麵形式（shì）應有利於加固技術要求並考慮（lǜ）已有（yǒu）缺陷（xiàn）和損傷情況，以上方法並不是在任何鋼結（jié）構加固中都可以運用，因此了（le）解（jiě）不（bú）同加固方法的特點對加固設計方案的選取十分必要。當加固鋼板的寬度（dù）大（dà）於鋼柱翼緣時，翼緣的焊接殘餘應力從壓應力變為拉應力，從而（ér）提高熱軋工型（xíng）鋼（gāng）柱的承載力；間斷性焊接加固效果並不（bú）理想，加固焊縫（féng）位於翼緣邊（biān）緣時（shí）能得到最佳加固效果。對有幾何缺陷和預應力的鋼（gāng）柱進行加固時，考慮截麵塑性區的發展，引入鋼柱截麵彎曲剛（gāng）度下降的修正係數，貼焊鋼板的（de）殘餘應力會降低鋼柱的屈曲承載（zǎi）力。 
　　2.3 連接節點加固 
　　連接節點加固是鋼結構改擴（kuò）建中最複雜的（de）一個環節，技術（shù）措施主要有焊縫加（jiā）固、粘鋼加固、碳纖維加固、套管加固、肋板加固等。鋼結構（gòu）加固連接方法的（de）選擇（zé），應根據結構需要加固的原因、目的、受力狀態及施工條件，並考慮結構（gòu）原有的連接方法（fǎ）確定，在同一受力部位連接的加固中，不宜采用剛度相差較大的加固措施。 
　　鋼管結構相貫節點的加固方法主要有主管上加套管（guǎn）、加內隔板、主管加勁環加固及肋板加固等鋼結構（gòu）相貫節點的研究表明，構件加厚或者（zhě）設置加勁板可以有效防止節點的脆性破壞，能夠改善節點的延性；自（zì）從美國北嶺地震以來，蓋板加固逐漸被廣泛研究，蓋板加固能防（fáng）止節點的脆性（xìng）破壞，蓋板的不同布置方式及形狀是節點加（jiā）固的主要設計因素；相比於前（qián）兩種焊接加（jiā）固（gù），碳纖維（wéi）布加固不僅能提高（gāo）構件的承載力，也避免（miǎn）了焊接（jiē）殘餘應力（lì）對既有結構的損傷。 
　　3 小結 
　　鋼結構在工業農業中的重要地（dì）位（wèi）逐漸（jiàn）顯（xiǎn）現出來，成為國（guó）民經濟中的重要組成部（bù）分。鋼結構安全關係到人民（mín）生命財產的安全，無損檢（jiǎn）測技術能夠對鋼結（jié）構的缺陷進行判斷與評（píng）估，是保證鋼結構安全（quán）的重要（yào）手段之一。在選擇具體的加固方案時，要根據結構特點、工作環境、施工條件、經濟效益等綜合考慮。，在今後的研究工作中（zhōng），筆（bǐ）者認為還需要（yào）注（zhù）意以下幾點：貼焊鋼板加固構件截麵（miàn）能有效改善結構承載力，但是焊接殘餘應力對（duì）結構產生的（de）不（bú）利影響值得重視，盡管規範對荷載作用下焊接加固的名義應力做出了要求（qiú），焊接加固後構件的（de）應力分布有待進一步研究；板（bǎn）件加厚和設置加勁板被證實能夠有效（xiào）防（fáng）止鋼管（guǎn）相貫節（jiē）點的脆性破壞，但是（shì）對加固後節點的屈曲性能、屈曲破壞（huài）等研（yán）究尚不夠深入（rù）；蓋板加固鋼框架節點取得了預期的效果，但（dàn）是對於蓋板加固後鋼框架節點的彎矩-轉（zhuǎn）角曲線的研究目前比較空缺，加固後節點的半剛性（xìng）性能研究有待進一步深入；碳纖維布加固構件截（jié）麵和節點（diǎn）能夠有效避免焊接殘餘應力對結構的損傷，能夠有效（xiào）提高（gāo）結構的疲勞壽命（mìng），但是當前的研究僅局限於對板材和鋼管的研究，在負荷結（jié）構的碳纖維加固領（lǐng）域，希望能夠取得更加（jiā）有價值的試驗數據和理論研究成果。 
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