某體育場看臺膜結構的加固方案

某體育場看臺膜結構為骨架式索膜結構，看臺總長度為101m，寬度為23.6m。在原有設計中，柱子和析架上下弦的鋼結構牌號為Q345鋼，而在實際施工中，由于施工管理的問題，構件采用了Q235鋼。由于Q235鋼和Q345鋼的強度設計值相差比較大,施工完成后的看臺在惡劣荷載工況下可能會發生結構破壞，有必要按實際施工狀態進行結構校核,提出可行的結構加固方案。由于看臺膜結構已經施工完成，包括索膜結構和下部鋼結構，這給結構加固設計方案帶來一定的難度。通過對施工現場的調研和初始設計的研究，提出了以下幾種加固方案。

 1.碳纖維加固：在看臺膜結構支撐鋼柱的外緣粘貼碳纖維布。由于柱為壓彎構件，而碳纖維能承受較大的拉應力，承受壓應力較小，對柱的承載力提高不大。

 2.鋼管混凝士：在Ф630*18的立柱中灌注混凝土，形成鋼管混凝土。此加固方案對看臺膜結構柱子的抗壓承載力有很大提高，對抗彎承載力只有一定提高，但存在兩個問題：1）由于鋼結構已施工完成，在鋼柱中灌注混凝土很難保證混凝土的密實度，必須在灌注結束后，進行超聲波檢測；2）灌注混凝土勢必在柱頂封板上開口，灌注結束要重新對開口進行封死，其中的焊縫對封板的承載力有影響。

 3.鋼結構柱外緣包鋼構件：在看臺膜結構柱子的外壁焊接鋼構件，增大柱截面，提高抗壓彎承載力。在外壁焊接槽鋼和角鋼，有棱角突起，影響使用功能，視覺效果也不好。故選擇在外壁焊接鋼板，鋼板與立柱外壁通過塞焊連接成一個整體。

4.鋼結構柱外重新焊接Q345新構件，以替換原有的Q235構件，看臺膜結構新構件的尺寸比原有構件大，而且在節點上和其他構件焊接。該方案中原有構件基本可以視為不承力構件，新構件即為設計方案中的Q345構件。新構件按軸線剖成兩半，到看臺膜結構施工現場包裹在原有構件的外緣，然后進行焊接。該方案的優點在于不用進行塞焊，工藝較簡單。

5.在看臺膜結構中增加新構件，如支撐和張拉索。