粘贴钢板加固桥梁技术应用分析.pdf

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1、粘贴钢板加固桥梁技术应用分析吴金健，高延辉(安徽理工大学土木建筑学院，安徽淮南232001)摘要：粘贴钢板对梁的受拉薄弱区进行补强，是桥梁加固的主要方式之一。本文介绍了粘贴钢板加固机理和力学特点。在基本假设和力学计算图式的基础上，提出了T形截面梁粘贴钢板加固桥梁构件正截面抗弯承载力的计算公式及其适用条件。介绍一般粘贴钢板加固的施工工艺。实践袁明粘贴钢板加固桥梁能有效的提高梁体的抗弯承裁能力，抑制梁体裂缝的开展，对旧桥加固具有显著的经济效益。关键词：粘贴钢板；桥梁；加固中图分类号：U445．7+2文献标识码：B文章编号：1672—4011(2010304—0156—020前言随着我国经

2、济发展和交通需求增长，一些旧桥随着运营时间的推移，开始陈旧老化，承载能力降低，特别由于设计施工等方面的缺陷，或者养护不当，可能造成已建桥梁承载力和变形不符合设计及规范要求，因此对桥梁的检测与加固已尤为重要。桥梁加固方法有很多，大致为以下几种：增大截面法、改变桥梁结构体系法、体外预应力法、粘贴钢板法、锚栓一钢板法、纤维加劲塑料(FRP)法。采用粘贴钢板加固法由于施工周期短、施工工艺简单快捷、粘贴材料占用空间小、对交通影响小，受到工程人员的青睐，在桥梁加固中逐步推广开来。1粘贴钢板加的固机理对于主梁承载力不足，或纵向主筋出现严重锈蚀，或梁板桥的主梁出现严重横向裂缝时，可采用环氧树脂或建筑

3、结构胶将钢板这一抗拉强度高的材料粘贴在混凝土结构的受拉缘或者薄弱部位，使之与原结构物形成整体共同受力，从而改善原结构钢筋及混凝土的应力状态，限制裂缝进一步发展，达到提高构件的抗弯、抗剪能力，提高桥梁承载能力的效果。2粘贴钢板加固的力学特点在适筋范围内，随着荷载的增加，原梁中钢筋屈服，钢板随之也达到屈服，随即混凝土被压碎破坏。对粘钢加固受弯构件，破坏前外贴钢板与混凝土之间具有较好的粘贴性能，可以保证钢板与被加固构件问的共同工作，并保证钢板达到屈服强度。但是，进入破坏阶段后，多数构件钢板与混凝土之间发生局部剥离，沿板与混凝土交界面，出现较长的顺筋裂缝，混凝土被撕裂，因此导致构件破坏。对粘

4、钢加固受剪构件，构件的破坏类似于普通钢筋混凝土受剪构件，首先出现斜裂缝，然后裂缝不断发展，钢板应力明显增大，最后构件产生破坏。在构件受力过程的后期，明显可以观察到锚固端的局部损伤，甚至剥离。3粘贴钢板加固梁基本假定和计算图式(1)一期荷载效应(自重和恒载效应)由原梁承担，结构处于弹性工作阶段，截面应力(或应变)按材料力学公式计算；二期荷载(活载和加固后的附加恒载)效应由加固后的截面承担。(2)不同受力阶段的截面变形均符合平截面假设o(3)在极限状态下，截面受压区边缘混凝土的应变达到极限值占。=0．0033o截面受压区混凝土的应力按简化后的等效矩形应力图计算，其值为混凝土的抗压设计强度

5、厶，矩形应力图高度取髫=肛02。式中锄为二期荷载效应作用后截面受压区的高度，口为受压区高度折减系数。(4)在极限状态下，原梁受拉钢筋应力取抗拉强度设计值厶，受压钢筋应力取抗压强度设计值，’剜。(5)在极限状态下，粘贴钢板的应力由其应变确定，即取盯。=eRER，但应小于其抗拉强度设计值_，0。式中，艮为钢板的弹性模量，钢板应变娟应根据两阶段受力特点，由截面变形条件确定。工字形、箱形以及空心板截面梁，在正截面强度计算中，均可按T形截面处理。于是，对于T形截面梁，根据上述基本假设，粘贴钢板加固桥梁正截面的抗弯承载力计算图式分别一劫丘AR图1第一类r形梁的计算图式图2第二类7’形粱的计算图式

6、4正截面抗弯极限承载能力计算4．1第一类T形截面的抗弯承栽力第一类T形截面的中性轴在受压翼板内，受压区高度并^’，，受压区为T形。由截面平衡条件(见图2)，可得第二类T形截面的基本计算公式为：∑鼻=0厶6，+厶^，，(6，，一6)=厶A，+厶。AR(4)丫M=0yM=0舶帆≤帆吮b

7、r卢(k一三2)+厶(6r，一6)^，，(k一竽)一厶A，(k一‰)公式适用条件为式(2)，(3)5加固施工工艺5．1灌浆裂缝施工工艺①混凝土表面处理：沿裂缝清理出5till宽的密封区，打磨；②注入座粘结：用修补胶将DD注入座粘在裂缝的中心；③密封：用修补胶密封注入座的周围，并沿裂缝按5Cm宽进行密封；④密封材料固化；⑤安装注入器；⑥注入专用裂缝粘结剂；⑦注入材料的凝固。5．2植入锚固螺栓施工工艺(1)混凝土表面处理：清除表面杂质；(2)钻孔：按照直径和深