1  技术简介

   功能改造是既有建筑物改造中最重要的内容，许多功能改造都需将原有构件成倍、甚至数倍增加刚度和强度。现有混凝土构件粘接加固一般采用粘钢板、粘碳纤维布进行，只能有限提高构件的强度（提高的幅度不超过40%），且无法提高构件的刚度。在实际工程中，经常需要快速、大幅度提升结构承载力，基于此，SG胜游结构提出了粘接型钢加大截面加固法，适用于各行各业的结构、国防工程和抢险工程等。

         粘接型钢加大截面加固法主要分为两种：

     （1）对于混凝土梁构件，通过粘结与锚接将型钢梁与原混凝土构件连接成整体，通过加大构件的截面，大幅度提高其承载力和刚度。（如图1所示）

    （2）对于板构件，通过板底粘型钢改变传力途径或减小跨度进行加固，包括板底粘接型钢加固为密肋板的加法方法。（如图2所示）

 

 

 

 

2  思想起源

       粘接型钢加大截面加固法的思想起源于铁摩辛柯梁。（如图3）

      当新加梁不能与原梁构件联合工作时，高度为h的两根梁，刚度提高幅度为2h3，当通过截面粘接和锚固的方式使得新加梁与原梁构件联合工作时，高度为h的两根梁的刚度提高幅度是8h3。

 

 

 

3  研究基础

     粘接型钢加大截面加固法的研究已开展二十年以上，SG胜游结构高作平教授等1999年主编的《混凝土结构粘接加固技术新进展》对此就有描述。

     二十年来，SG胜游结构科研人员对粘接型钢加大截面加固法开展了相关理论分析、力学性能试验研究和数值分析，包括粘接型钢加大截面加固简支梁抗弯试验研究、粘接型钢加大截面加固缺口梁端部抗剪试验研究、粘接型钢加大截面加固悬挑梁抗弯试验研究、粘接型钢加大截面加固简支梁重载疲劳试验研究、粘接型钢加固混凝土板试验研究等（如图4），取得了丰富的研究成果，具有理论、试验研究分析和大量实际应用基础。

 

 

4  粘接型钢加固应用

      （1）湖北移动通信办公大楼加固改造工程

     本工程于2012年实施。湖北移动通信办公大楼原结构为普通办公楼，楼面使用荷载为2.5kN/m2，改造后部分楼面使用荷载需提高至12kN/m2，荷载等级提高幅度较大，部分梁、板承载力严重不满足要求，需增大梁、板截面尺寸。若采用用常规混凝土增大截面的方法，一来增加的厚度加大、自重较大，导致原结构基础和框架柱需要加固；二来混凝土增大截面加固施工周期长，现场施工时间不允许。故本项目采用外粘型钢加大截面的方式大幅度提高梁、板的承载力。加固处理面积为5000平方米，用时仅38天。

     本工程既在混凝土梁底粘接型钢加大截面加固，又在板底粘接型钢改变传力途径，由此大幅快速提升结构承载力。如图5所示。

 

 

图5（a） 湖北移动通信办公大楼加固改造工程

 

 

图5（b）  湖北移动通信办公大楼加固改造工程

 

       （2）湖南城步县两河口桥加固工程

     本工程于2020年实施。该桥为一孔混凝土空腹式双曲拱桥，桥梁全宽8m，净跨径为51m，加固前桥梁限载20吨，由于运送风电设备需要，荷载需要提高到150吨。SG胜游结构承接设计施工总承包，采用粘结型钢加大截面法加固（如图6），用时45天。

 

图6   湖南城步县两河口拱桥加固工程