现如今钢结构建筑不断發(fā)展，越来越多的钢结构大楼進(jìn)入我们的生活，但是由于生产、制造、施工、使用环境等因素的影响，在钢结构建筑当中不可避免的存在著(zhe)各種(zhǒng)各樣(yàng)的缺陷和损伤，严重影响结构安全。传统的钢结构加固方法是將(jiāng)钢板焊接、螺栓连接或在损伤部位粘贴钢板等方法。但是，這(zhè)些方法或多或少都(dōu)存在较多缺陷：

焊接加固缺陷：焊接是一个局部的迅速加热和冷却過(guò)程，焊接区由于受到(dào)四周工件本体的拘束而不能(néng)自由膨胀和收缩，冷却後(hòu)在焊件中便产生焊接应力和变形。虽然說(shuō)现代焊接技术已經(jīng)能(néng)做到(dào)内外无缺陷焊接，但是如果焊缝一旦失稳扩展，就(jiù)有可能(néng)使焊接部位断裂，引發(fā)事(shì)故。

粘钢加固：采用结构胶將(jiāng)钢板粘贴在需要加固的部位，依靠结构胶將(jiāng)其粘结在一起(qǐ)共同受力，提高结构的承载力。

螺栓连接加固：其需要在损伤部位附近開(kāi)孔，削弱了截面(miàn)，使之形成(chéng)新的应力集中区，使原螺栓出现松动现象，降低了结构修补的效果。

以上几種(zhǒng)钢结构加固方法除了以上几个缺陷，還(hái)有一个共同的缺陷：加固所选材料基本都(dōu)为钢材，在進(jìn)行加固处理時(shí)會(huì)给结构带来過(guò)多的结构自重，且钢板不易裁剪成(chéng)加固所需的形状，安装运输等较为困难，在加固完工之後(hòu)，需對(duì)钢材進(jìn)行防锈处理，以免钢材生锈對(duì)结构胶产生不必要的影响，且维护工作量大费用较高。

然而碳纤维材料作为一種(zhǒng)新型加固材料，碳纤维材料弹性模量与钢材相近、但强度是钢筋的5倍，同時(shí)具有质轻易于成(chéng)型、抗腐蚀性和耐久性好(hǎo)、抗疲劳性能(néng)好(hǎo)、施工方便等优点，且碳纤维材料拥有的這(zhè)些优点都(dōu)能(néng)的解决以上几種(zhǒng)方法所存在的缺陷，因此在钢结构修复加固中也將(jiāng)會(huì)广泛应用。

對(duì)钢结构受弯构件的修复通常是將(jiāng)碳纤维片材直接粘贴在受拉翼缘底部，受弯构件受力時(shí)碳纤维与受拉翼缘共同承受拉力，提高梁的承载力。而對(duì)于损伤钢梁，粘贴碳纤维加固修复不仅能(néng)恢复其损失的刚度、承载能(néng)力和改善其疲劳性能(néng)，還(hái)能(néng)對(duì)钢结构形成(chéng)保护，起(qǐ)到(dào)加固和防腐的双重效果。在粘贴碳纤维時(shí)，將(jiāng)碳纤维粘贴到(dào)损伤部位的表面(miàn)，使一部分荷载通過(guò)胶层传递到(dào)碳纤维上，可以降低钢结构损伤部位的名义应力，使裂纹扩展速率降低或制止裂纹的扩展，从而延長(cháng)结构的使用寿命。

研究表明，存在损伤缺陷的钢梁用高弹性模量的碳纤维板加固後(hòu)，刚度基本能(néng)恢复到(dào)未损伤情况下钢梁刚度的90%以上，承载力的提高随著(zhe)加固量和损伤大小而不同。

碳纤维强度虽然高，但弹性模量与钢材相近，当整体结构达到(dào)屈服荷载時(shí)，碳纤维材料的强度远远沒(méi)有达到(dào)碳纤维可利用的强度，其高强度优势在加固钢结构中未能(néng)充分發(fā)挥作用，为了解决此类问题预应力碳纤维加固技术应运而生，其中以卡本预应力碳纤维板加固系统为例向(xiàng)大家介绍一下此加固方法：卡本预应力碳纤维板加固系统，能(néng)简单方便的對(duì)碳纤维板施加预应力，大大提高了碳纤维板的强度利用率，增加结构的强度和刚度的同時(shí)能(néng)减少结构的挠度变形，并能(néng)减少和封闭裂缝。

所以說(shuō)碳纤维片材加固钢结构作为一種(zhǒng)新型加固技术，在其避免传统加固方法缺陷的基础上，能(néng)有效提高原结构的刚度和承载力，特别是可以显著提高疲劳损伤钢结构的疲劳寿命，延缓疲劳裂纹的扩展，因此来說(shuō)碳纤维不仅仅能(néng)够用于钢结构加固补强的，并且還(hái)是一種(zhǒng)加固效果明显的加固补强方法。