基于预应力碳纤维板的连续梁加固研究.pdf

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1、２０１６年第１１期（总第１８８期）江西建材交通工程基于预应力碳纤维板的连续梁加固研究■陆绍辉■柳州欧维姆结构检测技术有限公司，广西柳州５４５００６摘要：对连续梁桥常见病害进行总结分析，阐述了预应力碳纤维板加固连续梁的力学特性来选择合适的桥的原理，采用荷载试验的方法，以一座连续梁桥为加固工程实例，分别预应力大小，同时采用预应进行加固前、后荷载试验，并对试验结果进行对比分析，结果表明预应力力碳纤维加固连续梁桥也碳纤维板能够提升连续梁桥的承载能力，可为同类桥梁的设计、检测和方便加固后期预应力及其加固提供借鉴。加固效果的实时监测和调关键词：

2、连续梁预应力碳纤维板加固荷载试验整，具有其它加固方法不具有的优势，已经在国内多座连续梁桥在我国已建桥梁的数量上中占有很大的比例，同时也在桥梁中取得了应用，在桥梁桥梁交通网中发挥着重要的作用。随着时间的推移，在外界环境、车辆图２预应力碳纤维板加固加固领域具有较大的应用荷载等因素作用下，连续梁桥出现了各种各样的病害，轻则影响其耐久空间。预应力碳纤维板加固见图２。性，重则影响其承载能力，近些年来出现的桥梁坍塌事故，造成了巨大３工程概况和有限元模型的经济损失和恶劣的社会影响，逐渐引起了人们对桥梁安全性的关注，３．１工程概况对其加固的研究也正

3、在逐步展开。某预应力混凝土连续空心板梁建于１９９４年，跨径组合：１５５＋２×许多专家、学者等从不同的角度对连续梁桥的加固进行了研究，取２２０＋１５５ｍ，桥宽组合：０５ｍ＋１０２５ｍ＋０７５ｍ，桥面系采用沥青混凝［１］得了一定的研究成果。林元铮等采用混合试验技术的方法对连续土铺装，设计荷载为汽－超２０，挂－１２０级，本次加固荷载试验选取梁桥桥墩塑性铰区进行了ＦＲＰ加固，有效的改善了连续梁桥的抗震性２２ｍ的第三跨，桥梁纵断面见图３。［２］能；陈海斌等以某连续梁桥体外预应力加固工程为依托，研究了体［３］外预应力在连续梁中的布置

4、形式，锚固方法和转向块设置等；陈泽等以某大跨连续梁桥为工程实例，通过增大箱梁腹板截面并张拉体内预应力的方法提高桥梁承载能力。图３连续梁桥纵断面图随着大规模桥梁建设期的过去，桥梁迎来了大规模的检测与维修３．２有限元模型加固期，由于造价、不中断交通、环境等因素影响，加固通常成为许多既根据桥梁的设计图纸，综合考虑结构的简化、建模的精度和本次加有连续梁桥的首要选择，因此开展连续梁桥的加固研究至关重要，对于固工程的特点等因素，利用ＡＮＳＹＳ建立连续梁三维有限元实体模型，保障我国交通网的畅通和人民的生命财产安全具有重要意义。预应力钢筋和混凝土通

5、过耦合的方式连接，连续梁桥有限元模型见图１连续梁桥常见病害和加固方法４。１．１常见病害连续梁桥从结构受力上属于超静定结构，具有超静定结构的特性，在温度、混凝土收缩徐变和基础不均匀沉降作用下会产生附加内力。在连续梁桥建设完成后的运营过程中，由于受到荷载、预应力损失、环境等因素影响，连续梁桥出现了不同程度和种类的病害，主要是开裂和跨中下挠。（１）开裂。连续梁桥的开裂主要集中在连续梁桥的底板和腹板上，主要分为受力性裂缝和非受力性裂缝，裂缝的出现会削弱连续梁桥的横截面，不仅会导致钢筋的锈蚀，也会导致连续图４连续梁桥有限元模型截图梁桥承载能力

6、下降，连续梁４加固前后试验结果对比桥开裂的原因主要是温度、图１连续梁桥开裂４．１应变对比混凝土收缩徐变、预应力损应变是连续梁桥承载力的一个重要评估指标，也是梁体强度的一［４］失等因素，对于不同程度和原因的梁体开裂，有着不同的加固方法。个重要体现。在自重、预应力钢束和车辆荷载作用下，跨中截面正载加连续梁开裂见图１。固前后的应变对比见图５。（２）梁体下挠。梁体下挠也是连续梁桥出现较多的一种病害，其不仅影响行车的舒适性，更影响连续梁桥的承载能力，其下挠主要原因是预应力损失过大，同时也有超载、环境等因素，对其的加固主要是采用体外预应力法、粘

7、贴钢板法和改变结构体系法等。２预应力碳纤维加固原理目前连续梁桥的加固方法主要有以下几种：增大截面加固法，粘贴钢板法，粘贴纤维复合材料法，改变结构体系法和体外预应力加固法，预应力碳纤维加固法属于体外预应力加固法，与其它几种加固方法相图５跨中截面正载加固前、后应变对比比，属于主动加固。其原理是通过给桥梁施加一个主动的预应力提高由图５可以看出，加固前、后应变的增量在横截面方向上分布比较连续梁桥的承载力，可以根据桥梁承载能力提高大小和预应力碳纤维·１６１·均匀，在相同的车辆荷载作用下，与加固前的应变相比，加固后的连续前后跨中混凝土最大动应变

8、对比见表２。梁的压应变得到了提升，梁体的强度得到了提升，从而可以更好的承受表２跨中砼最大动应变对比车辆荷载。加固前加固后序号跑车工况试验项目变化率４．２挠度对比（μ）（μ）挠度也是连续梁桥承载力的一个重要评估指标，同时也是梁体刚１