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桥梁加固的方法
日期:2015-5-8 10:52:50 作者:佚名 来源:本站原创
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贴钢法

贴钢法加固桥梁一般采用环氧树脂或建筑结构胶将钢板、钢筋或玻璃钢等抗拉强度高的材料粘贴在钢筋混凝土受弯构件表面,使之与结构物形成整体,从而取得提高构件的抗弯、抗剪能力,以及减少裂缝扩展的效果。该加固方法特点:施工简便,粘钢所占空间小,不减少桥梁净空,加固施工周期短,消耗材料少;粘钢加固部位、范围与强度可视设计构造需要灵活设置,并可在不影响交通的情况下施工。贴钢法也是常用的旧桥加固技术。

1.粘贴钢板加固法机理

采用环氧树脂系列黏结剂将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物的受拉缘或薄弱部位,使之与原结构物形成整体共同受力,以提高其刚度,改善原结构的钢筋及混凝土的应力状态,限制裂缝的进一步发展,从而达到加固补强、提高桥梁承载能力的目的。

2.粘贴钢板加固设计

首先,应对桥梁存在的病害与产生缺陷的原因进行分析,当确定采用粘贴钢板进行加固后,根据病害与缺陷的所在部位,确定钢板的规格和粘贴部位及形式。一般将钢板粘贴在被加固的桥梁结构受力部位的边缘,以便充分发挥粘贴钢板的强度与作用,同时封闭粘贴部位的裂缝和缺陷,约束混凝土变形,从而有效地提高被加固构件的刚度和抗裂性。设计时,可根据需要与可能在不同的部位粘贴钢板,有效地发挥粘钢构件的抗弯、抗剪、抗压性能。

(1)为了提高桥梁结构的抗弯能力,一般在构件的受拉区表面粘贴钢板,使钢板与原结构形成整体来受力,此时以钢板与混凝土黏结处的混凝土局部抗剪强度控制设计。合理与安全的设计应控制茬钢板发生屈服变形前(考虑到粘贴钢板是在恒载下粘贴的,而这时原有的钢筋已经承受较大的初始应力和变形,故后期粘贴的参与共同受力的钢板强度一般只能达到设计强度的0.4 - 0.6倍左右),黏结处混凝土不出现剪切破坏。

(2)当桥梁结构的主拉应力区斜筋不足,为了加固和增加结构的抗剪强度时,可将钢板粘贴在结构的侧面,并垂直于剪切裂缝的方向斜向粘贴(斜度一般为45度-60度),以承受主拉应力。

(3)补强设计时,钢板可作为钢筋的断面来考虑,将钢板换算成钢筋,原有构件承受永久作用与可变作用,增加的钢板承受原有构件承受不了的那部分可变作用。

(4)在构造设计时,加固用的钢板可按实际需要采用不同的形状,但钢板的厚度必须比计算出的厚度大些。用于抗弯能力补强的钢板尺寸应尽可能薄而宽,厚度一般为4 - 6mm,较薄的钢板具有足够的弹性来适应构件表面形状。用于抗剪能力提高的钢板厚度宜厚些,可依设计而定,一般采用10 - 15mm。

(5)设计钢板长度时,应将钢板的两端延伸到低应力区,以减少钢板锚固端的黏结应力集中,防止黏结部位构件出现裂缝或粘贴钢板被拉脱现象的发生。

(6)粘钢法加固桥梁,如何确保钢板和被加固构件形成整体受力是加固成功与否的关键,所以,在补强设计时,除应考虑钢板具有足够的锚固长度、黏结剂具有足够的黏结强度和耐久性外,为避免钢板在自由端脱胶拉开,端部可用夹紧螺栓固定,或设置 U 形箍板、水平锚固板等,并在钢板上按一定的距离用螺栓固定,确保钢板与混凝土之间的黏结力满足抗拉或抗剪强度的需要。

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