粘贴钢板技术在桥梁加固工程中的应用

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1、粘贴钢板技术在桥梁加固工程中的应用：粘贴钢板技术在构造物的加固改造工程中已广泛应用，结合包头市机场高速立交桥改造工程。对桥墩（台）盖梁因受力性质改变而应力不足问题进行计算分析，为确定实施方案提供理论依据。　　关键词：粘贴钢板；桥梁加固改造；应力验算　　Abstract:thepastesteelplatetechnologyinthereinforcementofthesloperenovationengineeringofthealreadyechanicalpropertieschangeandbeamshortageproblemofstressanalysis,f

2、orsureimplementationplantoprovidethetheorybasis.　　Keyentmodification;Stresschecking　　　　：U445.72：A：　　一、概述　　机场高速公路立交桥上部结构为预应力混凝土空心板，下部结构为肋板式桥台、三柱式桥墩，桩基础。由于对该桥进行加宽，原来一侧为单车道，现在变为一侧双车道，因为受力的变化，因此需对其盖梁悬臂部分进行加固。　　二、加固计算　　本次计算过程原则上采用最新规范，即《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-20

3、04）。　　1．截面性质　　　　　　2．材料性质　　混凝土为25号混凝土，fcd=11.5Mpa，ftd=1.23Mpa，Ec=2.8×104Mpa　　受拉钢筋直径28mm，配置9根：fsk=335Mpa，fsd=280Mpa，Es=2.0×105Mpa，ns==7.14，As=615.752×9=5541.77mm2　　受压钢筋，共4根，其中直径25mm，As=490.874×4=1963.496mm2。　　粘贴钢板性质：Q235，其抗拉设计强度为167MPa。　　3．单块空心板的荷载计算　　3.1恒载　　沥青混凝土铺装9cm厚现浇混凝土10cm厚中间护栏重空心板自重（

4、每块重270KN，共15块）：恒载全重5998KN。　　3.2活载　　以下计算均以桥墩盖梁来计算（可以代替桥台盖梁计算）。　　该桥梁原设计以旧规范为准，原设计荷载为汽车-超20级，控制荷载为550kn车辆荷载，新规范按照20m插值，结果为Pk=240KN,qk=10.5KN，本次计算中以新规范为准。　　　　　　3.4承载能力极限状态下设计荷载　　未考虑超限时的受力计算，根据现场资料仅进行盖梁悬臂端部的设计。其中以悬臂根部受力最为不利。　　KNm　　KN　　4．加固前板梁现有配筋的极限承载能力评估　　　　5．加固设计　　由以上可以得出结论，目前空心板梁截面抗力已低于其铰缝破

5、坏情况下承载能力极限状态设计弯矩值，因此需对该桥进行加固。同时，考虑到机场高速公路重车及超重车较多，借鉴其他省在这种情况下的加固设计经验，取1.3倍公路—Ⅰ级荷载作为加固设计荷载，即：　　考虑超限时的受力计算，根据现场资料仅进行盖梁悬臂端部的设计。其中以悬臂根部受力最为不利。　　KNm　　KN　　　　根据以上分析，利用粘贴钢板的方法进行抗弯和抗剪加固。　　根据《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006的第10.2条进行抗弯加固设计；根据《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006的第10.3条抗剪加固设计。　　5.1抗弯加固设计　　拟采用在两侧进行全贴4mm

6、钢板加固，采用试算法。经过计算受压区高度　　为x=82.11mm。抗力矩合计：受压区混凝土受压区钢筋受压区两侧钢板=1653.125659.734132.448=2445.307KNm>γ0Md=2097.38KNm，提高的弯矩承载能力为38%<40%（未粘贴钢板的弯矩承载能力为1767KNm），加固设计符合要求。　　5.2抗剪加固　　经计算应由弯起钢筋承担的剪力仍有239KN的缺口，根据《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006的第10.3条,由两侧粘贴4mm钢板提供的抗剪能力为:Vbsp=Φvb*fsp*Asp*hsp/Ssp=0.63*167*2*500*4

7、*1300/500=1094.184KN≥239KN　　单侧粘贴4mm钢板提供的抗剪能力为：547.092KN，而且桥台盖梁（与桥墩盖梁尺寸相同）的剪力值远小于桥墩盖梁，所以桥台盖梁可以单侧贴钢板满足抗剪的需要。　　5.3弯剪组合受力分析　　在悬臂根部需要钢板分担的剪力和弯拉应力最大。剪力大小为239KN，考虑到满贴钢板，受剪作用按1300mm宽度，作用面积为2*（1300*4）=14706mm2，所受最大主应力大小为：239/（14706*0.75*10-3sin（45°））=30.6（MPa）。　　按实际弯拉应力大小为20