山東日照水庫(kù)大橋碳纖維加固裂縫修補(bǔ)抗震加固

時(shí)間：2020-01-05作者：上海毅實(shí)碳纖維加固有限公司瀏覽：664

山東日照水庫(kù)大橋碳纖維加固裂縫修補(bǔ)抗震加固


 

碳纖維布加固混凝土構(gòu)件應(yīng)用范圍

　目前，用于結(jié)構(gòu)加固增強(qiáng)的碳纖維布（CFRP）材料其形式可分為片材（包括布狀和板狀）、棒材以及格狀材等幾種。此外，還有各種各樣的CFRP型材。片材一般通過(guò)環(huán)氧樹脂粘貼于混凝土受拉表面；棒材通常作為代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼筋（主筋或箍筋）的材料。近年來(lái)，對(duì)棒狀進(jìn)行張拉后，在混凝土結(jié)構(gòu)的體內(nèi)或體外進(jìn)行預(yù)應(yīng)力增強(qiáng)式加固法的方法得到了很大的發(fā)展。而CFRP格狀材則是通過(guò)1－2cm厚的聚合物灰漿將其粘結(jié)在既有結(jié)構(gòu)上，或只通過(guò)適當(dāng)?shù)腻^固方法將其固定在既有結(jié)構(gòu)物上進(jìn)行加固。

　CFRP布狀片材的形狀有單方向或雙方向編織制品、單方向配列制品及預(yù)浸處理制品等。CFRP片材加固形式是多種多樣的，主要可分為抗彎曲、抗剪切、抗壓縮、抗震加固及劣化防止等。其加固效果可表現(xiàn)為控制裂縫寬度和提高裂縫分散能力，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛度、抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、抗疲勞強(qiáng)度、提高結(jié)構(gòu)的延性、耐久性能力及防下落物等。如圖3-25所示，通過(guò)在柱形橋墩表面環(huán)繞粘貼CFRP纖維布，可以提高混凝土橋墩的抗剪切能力和延性；混凝土柱受到環(huán)繞粘貼的CFRP箍束作用，其截面的抗壓強(qiáng)度也有一定提高。在混凝土橋橋面板上下表面粘貼包裹CFRP纖維布，可以降低鋼筋應(yīng)力、增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗疲勞能力以及對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)損傷和裂紋的部分進(jìn)行加固。在一般建筑物結(jié)構(gòu)中對(duì)混凝土框架結(jié)構(gòu)、樓面板甚至磚墻、剪力墻的抗彎、抗剪切加固。另外，在道路和鐵路隧道方面，由于地震載荷和非均勻山地土壓而產(chǎn)生的集中載荷會(huì)造成隧道混凝土內(nèi)壁的縱向裂紋、變形過(guò)大以及局部脫落，從而大大降低了隧道的安全性和使用壽命，通過(guò)在隧道混凝土內(nèi)壁粘貼CFRP纖維布可以增強(qiáng)抗彎性，有效防止已有裂紋的進(jìn)一步擴(kuò)展，延長(zhǎng)使用壽命。

　三、碳纖維布加固橋梁實(shí)例

　1、工程概況

　雙鳳橋位于白（沙關(guān)）景（德鎮(zhèn)）公路102公里樁處，該橋原為一半*性橋梁（修建年代不詳）：上部構(gòu)造為木板橋面；下部結(jié)構(gòu)為漿砌塊石擴(kuò)大基礎(chǔ)配實(shí)體墩臺(tái)（據(jù)調(diào)查基礎(chǔ)放置在巖層上）。1970年將該橋改造成全長(zhǎng)為34.10米的*性橋梁：將橋墩加設(shè)局部斜撐（挑臂）拓寬；上部結(jié)構(gòu)改為4孔普通鋼筋混凝土工字梁與微彎板組合結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)荷載為汽車—13級(jí)，驗(yàn)算荷載為拖車—60，橋面設(shè)計(jì)凈空為凈-7.25m+2×0.25m安全帶如圖2。




　2、橋梁存在的主要病害及產(chǎn)生原因分析

　經(jīng)工程技術(shù)人員對(duì)該橋進(jìn)行的較為全面的結(jié)構(gòu)檢查，發(fā)現(xiàn)該橋主要存在以下病害（如表1）。




　表1雙鳳橋存在的主要原因

　3、工字梁加固提載計(jì)算要點(diǎn)

　由于雙鳳橋未查詢到有關(guān)詳細(xì)設(shè)計(jì)圖紙及竣工圖紙等資料，對(duì)工字梁內(nèi)部配筋不清楚，因而加固設(shè)計(jì)中從安全角度出發(fā)，僅考慮從汽車—13級(jí)（拖車—60）；提載到汽車—20級(jí)（掛車—100）跨中截面增加的彎矩值來(lái)驗(yàn)算補(bǔ)強(qiáng)鋼筋量。

　經(jīng)計(jì)算由汽車—13級(jí)（拖車—60）提載到汽車—20級(jí)（掛車—100）跨中截面增加彎矩值△M=485.08KN，跨中截面慣矩I=0.1201m4，中性軸到下緣距離h1=0.60m，截面高h=0.83m，根據(jù)正截面強(qiáng)度公式：

　上式中：△M——提載前后的彎矩增加量；

　rs——鋼筋安全系數(shù)；

　Rg——鋼筋抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度；

　Ag——補(bǔ)強(qiáng)鋼筋面積；

　h——截面高度；

　x——混凝土受壓區(qū)高度。

　綜合有關(guān)情況，本次對(duì)工字梁提載加固決定采用碳纖維布（規(guī)格見表6-3），因而計(jì)算碳纖維布截面面積：

　Acf=Ag(Rg/Rcf)=242.3mm2

　上式中：Acf——碳纖維布截面積；

　Rcf——碳纖維布抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

 


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• 詞條

  詞條說(shuō)明

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