水运工程检测与评估 溷凝土结构的补强加固新技术

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1、水运工程检测与评估混凝土结构的补强加固新技术概述：20世纪80年代以来国内外发展了多种混凝土结构的直接加固技术：增大截面法、增设杆件法、预应力法、粘贴玻璃钢法、粘贴钢板法、粘贴钢材法、喷射混凝土法和碳纤维加固法。一、钢板补强加固新技术钢板通过粘结力强大的粘结剂与结构紧密结合为一体，共同承担荷载，对结构的抗拉、抗弯、抗剪等能力进行补强，显著提高结构的强度和韧性，恢复承载能力，延长使用寿命。（一）钢板补强加固的特点及适用范围构件外部粘贴钢板加固法是用粘结剂将钢板粘贴到构件需要加固的部位上，以提高结构承载力的一种方法。特点：（1）工艺简单；（2）加固施工所需的场

2、地、空间都不大，且钢板粘贴到构件上一般三天即可受力使用，对生产和生活影响很小，特别适用于应急的加固工程；（3）粘钢加固所用的钢板厚度，一般为δ2mm～δ6mm，所以，加固后不影响结构外观，重量增加也不多；（4）加固效果比较明显。补充了原结构件的钢筋不足，通过大面积的钢板粘贴，控制了裂缝。粘钢技术是一种新技术，粘结理论研究还不成熟，粘结剂的抗老化性能，徐变性对粘结强度的影响，在动荷载作用下粘钢加固的试验及理论分析等问题，都有待进一步研究。目前粘钢加固法一般适用于承受静力作用的受弯及受拉构件，且相对湿度≯70%使用条件，否则应采取防护措施。不适用于低于C15混

3、凝土构件的加固(二）钢板补强加固的设计计算1、钢板的锚固外部粘钢加固钢板的锚固至关重要，必须保证钢板在拉断之前不得发生脱胶等粘结破坏现象，即要求钢板在锚固区的粘结受剪承载力Vu必须大于钢板受拉承载力Tu。受拉钢板在其加固点外的锚固长度L1按下式确定：L1>2fayta/fcv式中ta——加固钢板厚度；fay——加固钢板抗拉（抗压）强度设计值；fcv——被粘混凝土抗剪强度设计值；若钢板粘结长度不能满足要求时，可在锚固区粘结U形箍板或增设锚固螺栓以对钢板进行附加锚固。对于增设U形箍板时，锚固构造应满足下列规定。（1）当fvb1<2fcvLu时，即当U形箍板与钢

4、板间的粘结受剪承载力fvb1bu小于或等于U形箍板与混凝土梁间的粘结受剪承载力2fcvLubu时，锚固承载力为加固钢板与混凝土梁间的粘结受剪力及U形箍板与加固钢钢板之间的粘结承载力之和，及锚固构造应满足：fayAa<0.5fcvb1L1+nfvb1bu（2）当fvb1>2fcvLu时，锚固承载力为加固钢板和U形箍板与混凝土梁之间的粘结受剪承载力之和，即锚固构造应满足：fayAa<（0.5b1L1+nLubu）fcv式中Aa——钢板截面积n——每端箍板数量bu——箍板宽度Lu——箍板单肢的梁侧粘结长度fv——钢与钢粘结抗剪强度设计值对于增设锚固锚栓时，锚固构

5、造应满足fayAa<0.5fcvb1L1+0.56Tt式中：b1——钢板截面宽度Tt——锚栓抗拔力设计值关于粘钢锚固长度的计算，武汉水利水电大学应用弹性力学原理推导出粘钢锚固长度的计算公式为：式中Lm——锚固长度t——钢板厚度——钢板中的抗拉压力[]——钢板中的允许应力K——安全系数2、斜截面加固当构件斜截面受剪承载力不足时，可粘结并联U形箍板或设置封闭式螺栓箍进行加固。（1）当U形箍板加固时，斜截面受剪承载力按下式计算：（1）当螺栓箍加固时，斜截面受剪承载力按下式计算：V——斜截面剪力设计值；Aav1——单肢箍板或螺栓截面面积；V1u——原构件斜截面受剪

6、承载力设计值；fyv——箍板或螺栓箍抗拉强度设计值；S——箍板或螺栓间距3、连续梁支座负弯矩受拉区加固连续梁支座负弯矩受拉区的加固，应根据该区有无障碍物，分别采用不同的粘钢方法。当无障碍物时，受拉钢板可直接粘贴与梁顶面或顶侧面；当有障碍物时，受拉钢板可紧靠柱边梁顶面粘贴，或先在柱子周围梁板上粘贴封闭的框板，使钢板与框板牢固连接。（三）钢板补强加固的构造规定1、由于粘钢加固结合面的粘结强度主要取决于混凝土强度，因此被加固构件混凝土强度不能太低，强度等级不应低于C15。2、粘结钢板厚度主要根据结合面混凝土强度、钢板锚固长度及施工要求而定。3、钢板愈厚，所需锚固

7、长度就愈长，钢板潜力难于发挥，而且很硬，不好粘铁；反之，钢板越薄，相对用胶量就越大，钢板防腐处理也较难。4、对于受拉锚固，≮600mm；对于受压锚固，≮480mm，对于大跨度结构或可能经受反复荷载的结构，锚固区尚宜增设锚固螺栓或U形箍板等附加锚固措施。5、水、日光、大气（氧）、盐雾、温度及应力作用，会使胶层逐渐老化，粘结强度逐渐降低，钢板逐渐锈蚀。为延缓胶层老化，防止钢板锈蚀，钢板及其连接的混凝土表面，应进行密封防水防腐处理。（四）施工要求粘钢加固的效果主要取决于粘结施工质量。粘钢加固应严格按下列工艺流程进行；表面处理——配胶、卸载——粘贴——固定及加固—

8、—固化——检验——防腐处理1、表面处理表面处理是最关键的工序。对于