预应力碳纤维板强化改造重载铁路桥梁成套技术.pdf

《预应力碳纤维板强化改造重载铁路桥梁成套技术.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第35卷，第5期中国铁道科学V01．35No．52014年9月CHINARAILWAYSCIENCESeptember，2014文章编号：1001-4632(2014)05—0134—06预应力碳纤维板强化改造重载铁路桥梁成套技术薛继连(神华集团有限责任公司，北京100011)摘要：为满足我国铁路桥梁加固和重载强化改造工程的需求，以30t以上轴重重载铁路改造技术科研项目为依托，开展预应力碳纤维板加固重载铁路桥梁技术的研究以及预应力碳纤维板组装件等产品的研制、加固体系设计、模型梁加固试验、原梁加固试验等，解决了碳纤维板材的夹持、张拉和锚固等技术难题，提出了加

2、固设计的原则及指标、产品质量检验以及施工验收的技术要求，形成了预应力碳纤维板加固重载铁路桥梁的成套技术。研究结果表明：研制的采用波形夹片式锚具和楔形夹片式锚具的碳纤维板组装件具有优异的力学性能，其锚固效率(组装件强度与材料强度的比值)均大于0．95；在200MPa疲劳应力幅作用下，经历200万～400万次疲劳加载后，其锚固效率仍大于0．95；100和1000h的应力松弛率分别为1．156和1．600。通过对6m模型梁和32m预应力混凝土梁加固试验，验证了预应力碳纤维板加固重载铁路桥梁成套技术的可行性和可靠性，加固效果满足重载铁路设计要求，并已成功应用于朔黄

3、铁路桥重车线上20m简支梁的加固。关键词：碳纤维板；锚具；桥梁加固；加固体系；力学性能；重载铁路中图分类号：U445．72文献标识码：Bdoi：10．3969／j．issn．1001—4632．2014．05．19为提高我国铁路运输能力以满足国民经济快速配套工艺及设备。为推动重载铁路桥梁体外预应力发展的需求，铁路行业大力推进重载铁路建设和既抗弯加固技术的研究，以及设计和研发预应力碳纤有铁路的重载强化改造。依托国家科技支撑计划课维板的夹持、张拉和锚固体系产品，本文对该加固题《轴重3O吨以上煤炭运输重载铁路关键技术与技术(包括加固设计、产品质量检验以及施工验收

4、核心装备研制》，神华集团针对朔黄铁路开展了30等关键技术)进行了系统的研究和验证。t以上轴重既有铁路的重载强化改造技术研究。其中，桥涵结构的强化改造是既有重载铁路基础设施I预应力碳纤维板组装件力学性能强化改造的重点和难点，迫切需要研发出适合我国测试既有重载铁路桥梁的强化改造成套技术。体外预应力碳纤维板加固法是一种新兴的桥梁桥梁预应力加固用碳纤维板是一种纤维增强聚加固方法，该加固方法不影响线路正常运行，不改合塑料，是连续碳纤维单向排列并经树脂浸渍固化变原结构构造，对原结构损伤很小；体系传力明的板状制品。本文针对不同截面型式的碳纤维板进确，加固效果显著，尤其适

5、用于抗弯加固；增设锚行了选型试验，经对比最终选定截面尺寸为5O固构造体积小巧，便于施工和推广应用；锚固断面mm×3mm、强度指标为2600MPa的碳纤维板，可分散、灵活布置以降低锚点应力，也可与梁体可并对此类型碳纤维板的组装件进行力学性能测试。靠粘贴以降低锚头活载应力幅。开展了预应力碳纤维板组装件所采用波形夹片目前，国内外针对预应力高强纤维片材加固理式锚具和楔形夹片式锚具的研究和设计。前者的夹论和技术的研究方兴未艾[1瑁]，但预应力碳纤维板持原理为利用2片波浪形夹板和紧固螺栓夹紧碳纤加固技术尚未得到大规模工程应用缘于仍未完美地维板，界面间的机械咬合力以及填

6、充胶粘剂的黏合解决高强纤维板的夹持、张拉与锚固等技术难题，力提供锚固力，通过调整夹片的波长、波高以及螺缺乏成熟的加固体系产品、技术标准、施工技术与栓紧固力等参数可以减小应力集中效应；后者的夹收稿日期：2014—06—14；修订日期：2014—07一i0基金项目：国家科技支撑计划项目(2013BAG20B00)作者简介：薛继连(1954一)，男，山西大同人，教授级高级工程师，硕士。第5期预应力碳纤维板强化改造重载铁路桥梁成套技术135持原理为利用2片楔形夹板夹紧碳纤维板后再顶人试验对这2种碳纤维板组装件的疲劳性能进行测开设有梯台形空腔的锚穴内，利用夹片与碳纤

7、维板试，模拟和验证它们在桥梁运营荷载作用下的抗疲之间的机械咬合力以及填充胶粘剂的黏合力提供锚劳性能。在疲劳加载全过程中，碳纤维板未出现损固力，通过调整夹片的角度、厚度、硬度、界面粗伤，锚具亦未出现损坏。对这2种碳纤维板组装件糙度和顶紧力等参数可以获得最大的锚固效率。进行疲劳加载试验后，再接着进行静力破断加载分别采用波形夹片式锚具和楔形夹片式锚具，试验。在碳纤维板两端各安装1个锚具，制成碳纤维板组装件的试件。对使用不同锚具制成的碳纤维板组装件试件进行静力强度测试、疲劳l生能测试和松弛性能测试。晒晕1．1静力强度测试对用这2种锚具制成的碳纤维板组装件进行静B．

8、JlB．J2B—J3B．J4B．J5B．J6B．PlB—P2B．P