橋梁加固常用方法機理和計算理論(編輯修改稿)
2025-11-17 06:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 輕、耐腐蝕、片材很薄、抗拉強度高而被廣泛應(yīng)用。碳纖維布（片）加固法亦被視為梁式橋加固補強、提高承載能力,尤其是當高度受限制時的首選加固方法,其施工工藝也很簡單?！ 。?）與傳統(tǒng)的其它加固方法相比，采用碳纖維布加固橋梁能最小程度的改變原有結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布，保證在設(shè)計荷載范圍內(nèi)與原結(jié)構(gòu)共同受力； ?。?）將抗拉性能優(yōu)良的碳纖維布用粘結(jié)材料粘貼到梁體底面或箱梁內(nèi)壁上，使其與原結(jié)構(gòu)一起參與受力，即碳纖維布可以與原結(jié)構(gòu)內(nèi)布置的鋼筋共同承受拉力，以提高橋梁的承載能力； ?。?）沿橋梁的主拉應(yīng)力方向（或與裂縫正交方向）粘貼碳纖維布，兩端分別設(shè)置錨固端；據(jù)此可約束混凝土表面裂縫、防止裂縫再擴展，從而達到提高構(gòu)件抗彎剛度、減少構(gòu)件撓度、改善梁體受力狀態(tài)的目的； ?。?）目前可用于橋梁結(jié)構(gòu)加固用的碳纖維布、單向碳纖維交織布、雙向碳纖維交織布及單向碳纖維層壓材料等，可根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)部位和受力特點與方向等，選擇相應(yīng)的碳纖維布進行加固； ?。?）碳纖維布加固混凝土構(gòu)件，在提高其受彎承載力的同時還可能影響受彎構(gòu)件的破壞形態(tài)。當碳纖維布用量過多時，構(gòu)件的破壞形態(tài)將由碳纖維被拉斷引起的破壞轉(zhuǎn)變?yōu)榛炷帘煌蝗粔核槠茐摹Ｅc此同時，由于碳纖維為完全彈性材料，它與鋼筋的共同工作會減弱鋼筋塑性性能對構(gòu)件延性的影響。碳纖維布用量過多，構(gòu)件的延性將有所降低。因此，碳纖維布用于鋼筋混凝土梁式橋加固補強時，應(yīng)根據(jù)實際情況合理使用； （6）由于碳纖維布加固后在最后破壞時的突然性（拉斷或剝離等脆性破壞），其承載力極限狀態(tài)不能按普通鋼筋混凝土的定義，一般應(yīng)按碳纖維抗拉強度的2/3進行抗彎承載力計算； ?。?）試驗研究證實，碳纖維布能夠提高混凝土梁抗剪承載力，其作用機理與箍筋類似，同時還能明顯改善構(gòu)件的變形性能，增強構(gòu)件的變形能力； （8）碳纖維布與混凝土基層界面，可分為兩個界面區(qū)，即混凝土層與粘結(jié)樹脂界面區(qū)、粘結(jié)樹脂與碳纖維布界面區(qū)。粘結(jié)性能的本質(zhì)是接觸面間的相互作用，宏觀上表現(xiàn)為液態(tài)聚合物浸潤表面后形成的機械鎖結(jié)，微觀上表現(xiàn)為分子擴散后相互纏結(jié)作用，或化學(xué)鍵作用，或靜電吸引作用，或其復(fù)合作用?！ 。?）采用碳纖維布加固橋梁，目前一般的計算方法是將碳纖維布按照一定的標準（例如強度或容許應(yīng)力）近似換算成一定用量的鋼筋，然后按照傳統(tǒng)的鋼筋混凝土受力分析模型進行理論分析。雖然是近似計算方法，但理論分析結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)吻合得很好，因此在一般情況下是適用的。 ?。?）碳纖維布加固用量，可按式（23）估算?！ cf=As（Ry/Rcf）（23） 式中，Acf——碳纖維布用量（面積）；As——為抵抗不足彎矩所需的鋼筋面積；Ry——鋼筋的抗拉設(shè)計強度； Rcf——碳纖維布抗拉設(shè)計強度。 ?。?）除按上式估算的碳纖維布加固用量（面積）外，還必須考慮必要的錨固長度和搭接長度所需面積，以及必要的邊、角廢料等裁減損耗等。 ?。?）不增加恒載及斷面尺寸 碳纖維布的自重僅為200～300g/m2，～，加上環(huán)氧樹脂系列的粘結(jié)材料的自重也很輕，對整個結(jié)構(gòu)重量及橋下凈空的影響很小，可忽略不計。同時，碳纖維布可以多層粘結(jié)。根據(jù)加固的要求，碳纖維布可以在一個部位重疊
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