某教学楼检测鉴定及加固有限元分析

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建筑业是我国国民经济的重要组成部分,改革开放以来,大量的建筑拔地而起,而建筑在使用过程中受到自然灾害或者人为损伤的影响,不可避免的会导致各种安全隐患,此外,人们对于建筑的安全性要求也越来越高,此时结构检测鉴定与加固就变得至关重要。本文对内蒙某小学体育教室进行了检测、鉴定与加固,该项目为复合结构,主体结构为钢筋混凝土结构,中厅屋盖为平面钢管网架结构,将其分为两个部分分别进行检测鉴定。首先对主体结构进行了基础、结构体系及构件布置尺寸检查、外观损伤、混凝土强度、钢筋保护层厚度、碳化深度及钢筋配置等7项检测,并根据检测数据,对主体结构进行承载力验算,综合检测检查结果及承载力验算结果,将主体结构安全性等级评为Asu级,证明结构现状安全,无需加固处理。其次对钢网架结构的结构布局,网架杆件、节点、屋面板等截面,变形情况、锈蚀情况、杆件焊缝质量以及外观涂层等方面进行了检测,并对该教室的网架屋盖进行了有限元分析。根据计算结果及检测数据,部分杆件承载力不满足国家现行标准规范的要求,将该网架安全性等级评为Csu级,需要对其进行加固处理。本文选用外套钢管加固法对该网架进行了加固设计,并对网架加固后承载力进行分析计算。目前工程加固常用的做法是仅对应力比超限的杆件进行加固,不再对加固后的整体结构进行分析计算。本文通过网架加固前后承载力对比分析,证明了网架的应力比超限的部分杆件通过杆件外套钢管加固后,会导致相邻杆件的内力增大,从而使应力比未超限的部分杆件在加固后超限,因此对加固后的网架进行有限元分析是十分必要的。本文通过研究提出了对网架进行加固时,不但要对应力比超限的杆件进行加固,同时对与之相邻的应力比较大的杆件,也要考虑进行加固处理。通过该工程的分析计算,对应力比大于0.76以上的杆件,也要同时进行加固。通过本课题研究为后期网架结构检测、鉴定与加固研究提供一定的借鉴依据,对类似工程实践具有一定的参考意义。
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