目前负载下焊接加固钢构件的已有研究大多集中于受力特性分析,针对负载下焊接引起钢构件的残余变形研究较少。国内外对焊接引起残余变形的研究也大多集中于非负载状态。国内已有的两本加固规范中焊接引起钢构件残余变形计算公式的计算结果与实际工程测量值往往存在较大偏差。新修订的《钢结构加固设计标准》(GB 50XXX-201X)(报批稿)保留了已有规范中的计算方法,我们有必要对此公式的准确性进行探究。本文以《钢结构加固设计标准》(GB50XXX-201X)(报批稿)的编制为背景,通过数值模拟、与试验结果对比、有限元参数分析、规范公式变量分离、规范方法试设计分析等方法研究了负载下焊接加固受弯钢构件的残余变形。主要内容如下:(1)建立有限元模型,并验证可行性。本文以3个试验构件为原型,采用了顺序热力耦合有限元分析方法,应用高斯热源模型,通过ABAQUS软件子程序DFLUX,编写fortran语言代码,模拟移动、分段的复杂焊接过程。生死单元方法可模拟加固板在初始负载下的零应力状态。结果表明,该有限元方法是可行的。(2)有限元参数分析。本文运用上述有限元方法,建立了84个ABAQUS有限元分析模型,分析了9个参数对残余变形的影响。以有限元计算结果为基础,本文分析说明了各个参数对负载下焊接加固受弯钢构件的变形变化过程的影响,以及最终残余变形的变化规律。(3)规范公式的推导、对比与建议。本文从理论层面,推导了新版加固规范《钢结构加固设计标准》(GB 50XXX-201X)(报批稿)中的计算公式,验证了其力学含义,并进行算例分析。结果表明该式具有一定理论依据,考虑因素更全面。本文对比了该公式计算结果和6个试验结果及27个有限元计算结果,并通过分离变量的方式,分别讨论了不同变量的幂次和系数的准确性,最终提出了对该式的修正建议。公式计算结果与已有试验和有限元结果的对比表明,修正后公式具有较高准确性。(4)规范方法的试设计与残余挠度分析。本文以某实际工程为背景,采用新规范中负载下焊接加固受弯钢构件的设计方法,选取3种常用的加固截面形式,确定具体的加固方案,进行试设计,并对残余挠度进行分析。从应力、变形、稳定性等角度评价了加固方案的可行性,最终对实际工程提出指导和建议。