8。4、抗疲劳加固8、4、1、根据现行国家标准.钢结构设计标准 GB、50017、对于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构中直接承受动力荷载重复作用的钢结构构件及其连接、当应力循环次数n大于或等于5、104次时 判断是否符合容许应力幅的要求 根据现行行业标准、公路钢结构桥梁设计规范，JTG。D64,对于公路桥涵钢结构中承受动应力的结构构件或连接件，判断是否符合疲劳强度的要求、根据现行行业标准,铁路桥梁钢结构设计规范、TB、10091.对于铁路桥梁钢结构中承受动荷载的结构构件或连接,判断是否符合容许应力幅的规定.由于碳纤维复材比其他纤维复材弹性模量高 疲劳加固效果更好,所以宜采用碳纤维复材对钢结构进行疲劳加固。英国指南Streng thening,Highway,Structures.Using Externally,Bonded，Fiber,Reinforced。Polymer、BD，85.08 指出带裂纹的金属结构不能用复材进行加固.除非获得行业主管部门的批准.尽管复材加固能减缓甚至阻止钢结构既有疲劳裂纹的扩展、但现阶段复材加固钢结构疲劳裂纹处的应力集中和疲劳裂纹扩展规律的定量分析研究还不多。加固效果的理论依据尚不充分 因此。在构件存在能观测或检测到的疲劳裂纹时.应对裂纹进行局部处理后。再利用复材进行加固、根据我国大量工程经验、工业厂房吊车梁下翼缘受拉疲劳敏感区主要靠疲劳验算保证不发生疲劳破坏.而受拉疲劳敏感区一旦发现可见疲劳裂纹 该结构构件基本上被认为疲劳寿命已经殆尽,已经发生疲劳破坏.对于发现可见疲劳裂纹的构件采用复材加固，应非常慎重。除非已进行过专门研究、并经过充分试验验证工作。8 4.2、国内外的研究表明采用复材板进行双面加固对提高钢构件的疲劳性能最为有效 因此.当加固面平整、并可以在加固部位钢板的两面进行加固时,宜采用复材板进行双面粘贴加固,当加固面不平整时、采用纤维布进行加固更能适应形状的要求。达到加固目的。8 4，3 局部应力集中处的主拉应力是引起疲劳裂纹萌生或扩展的驱动力。而碳纤维复材纤维方向的弹性模量和强度均是最大的。因此。当粘贴的碳纤维纤维方向与主拉应力方向平行时。阻止疲劳裂纹萌生和扩展的效果最好、已有疲劳加固试验表明、碳纤维复材的弹性模量越高.加固效果越好、因此应尽量采用高弹性模量的碳纤维复材，8 4。4，在目前复材加固钢结构的疲劳实验研究还不够充分时，可采用现行国家标准、钢结构设计标准、GB，50017规定的疲劳公式进行疲劳验算,其中计算应力幅采用加固后计算部位降低后的应力幅 容许应力幅根据构件和连接分类，采用现行国家标准，钢结构设计标准.GB 50017规定。容许应力幅未考虑复材粘贴加固改善应力集中部位的应力场对钢构件疲劳性能的提高.也未考虑复材对疲劳裂纹扩展的抑制作用,该疲劳验算结果偏于安全,当被加固构件受力复杂时。被加固构件的应力幅不能通过条文中所列公式获得、可采用有限元方法进行计算.8。4 5、大量的研究表明，复材加固钢结构的剥离破坏发生在粘结胶层、在疲劳荷载作用下、粘结胶层在复材板端或不连续部位的应力集中处容易发生裂纹萌生 因此需要对碳纤维复材采取有效锚固措施，在疲劳荷载长期作用下。尚应当对粘结层的应力加以限制，国外试验研究显示 当每次应力循环中粘结胶层应力集中处的最大主应力小于粘结强度的30.时,粘结胶层在5,106次循环荷载后、不出现疲劳裂纹、英国指南。BD，85，08，也规定疲劳荷载作用下。粘结应力要小于粘结强度的30。由外荷载产生的最大主应力可按公式。7，进行计算 双面粘贴加固，图2。轴心受拉钢板粘结胶层端部的最大正应力和剪应力可分别按公式,8.公式。10、进行计算.式中 N。加固构件的拉力,N,bf1，复材的加固宽度 mm、Es Ef 分别为钢构件和复材的弹性模量,MPa As.Af.分别为钢构件和复材的截面积 mm2，Is If，分别为钢构件和复材的截面惯性矩 mm4、ta.粘结层厚度、mm。tfrp。复材的厚度,mm.G。结构胶粘剂的剪切模量，MPa，底部粘贴加固受弯钢梁粘结胶层端部的最大正应力和剪应力可分别按公式.11 公式 14 进行计算.式中，M0.V0 分别为复材端部位置加固钢梁的弯矩,kN.m。和剪力。kN、Zs，钢梁中性轴到梁底部的距离.mm。