預(yù)應(yīng)力混凝土先簡支后連續(xù)梁橋加固效果分析

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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com2013年第4期廣東公路交通GuangDongGongLuJiaoTong總第127期文章編號：1671—7619(2013)04—0047—04預(yù)應(yīng)力混凝土先簡支后連續(xù)梁橋加固效果分析羅小琴(廣東省高速公路有限公司，廣州510523)摘要：在分析一座預(yù)應(yīng)力混凝土先簡支后連續(xù)工字梁病害情況和加固措施的基礎(chǔ)上，通過設(shè)置相應(yīng)的荷載試驗工況，對其采用改善主梁抗彎性能和結(jié)構(gòu)橫向受力整體性的加固措施進行了研究，獲取結(jié)構(gòu)在試驗荷載下的應(yīng)變和變形參數(shù)，并將其與理論計算值進行比

2、較，對其加固效果進行了評價。結(jié)果表明：采用增設(shè)橫隔板和梁底粘貼預(yù)應(yīng)力纖維薄板加固措施對改善橋梁結(jié)構(gòu)的受力性能是有效的。關(guān)鍵詞：先簡支后連續(xù)工字梁；荷載試驗；加固效果中圖分類號：U448．215文獻標(biāo)識碼：B0引言主梁抗彎性能和結(jié)構(gòu)橫向受力整體性的加固措施高等級公路要求行車高速、平穩(wěn)、舒適，對橋梁進行了試驗研究，獲取結(jié)構(gòu)在試驗荷載下的應(yīng)變結(jié)構(gòu)的連續(xù)性要求很高。采用先預(yù)制簡支后連續(xù)結(jié)和變形參數(shù)，并將其與理論計算值進行比較，對其構(gòu)的設(shè)計，既克服了簡支梁接縫較多的問題，又避免加固效果進行了評價。了現(xiàn)澆連續(xù)

3、箱梁施工速度慢、投資大的缺點，因而，1橋梁病害及維修加固情況在高速公路橋梁建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。一座5×35m先簡支后連續(xù)工字梁橋，由4片在早期的先簡支后連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)設(shè)計中由于梁高2．0m的預(yù)應(yīng)力混凝土工字梁預(yù)制拼裝而成，缺乏相應(yīng)的規(guī)范及參考資料，沒有考慮先簡支后橋?qū)挒?2．09m，見圖1、圖2。橋梁原結(jié)構(gòu)采用預(yù)連續(xù)結(jié)構(gòu)體系的固有特點，在設(shè)計、施工等方面未應(yīng)力混凝A類構(gòu)件設(shè)計，設(shè)計荷載為汽超一20級，對其進行相應(yīng)系統(tǒng)的理論分析研究，而沿用單純掛車一120，該橋于1996年8月建成通車，至今已的簡

4、支梁和連續(xù)梁的計算理論進行設(shè)計，造成結(jié)運營十多年。構(gòu)端部構(gòu)造、支座設(shè)置形式、施工方法和施工順序等方面未見統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，同時也給后期橋梁的結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性埋下了隱患，部分營運的先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋由于出現(xiàn)了負彎矩區(qū)開裂，橫向受力性能差、正彎矩區(qū)開裂等早期病害，不得不采取相應(yīng)的維修措施進行加固處圖1橋梁立面總體布置圖(單位：cm)理。48．然而，對這類橋梁結(jié)構(gòu)的維修加固方法往往中J簡單地套用簡支梁或連續(xù)梁加固措施的經(jīng)驗做法央I進行維修處理，對其是否在改善橋梁結(jié)構(gòu)的受力性能方面起到了有效的

5、作用，很少進行深入分析研究。為此，本文在結(jié)合分析一座預(yù)應(yīng)力混凝土先簡支后連續(xù)工字梁病害情況和加固措施的基礎(chǔ)上，通過設(shè)置相應(yīng)的荷載試驗工況，對其采用改善圖2橋梁典型橫截面布置圖(單位：em)作者簡Jr：羅小琴(1978一)，女，本科，工程師，從事高速公路養(yǎng)護管理工作。E-mail：luoxg@gdfreeway．tom·47·學(xué)兔兔www.xuetutu.com2013年第4期廣東公路交通總第127期在歷年的定期檢查中發(fā)現(xiàn)該橋存在主要病害調(diào)性來反映結(jié)構(gòu)加固措施是否對主梁受力性能起為：主梁l／4跨徑至

6、3／4跨徑區(qū)域存在“U”型裂到了改善作用?？p，裂縫在腹板的寬度在0．08mm至0．25mm之本次試驗加載布置情況見圖3，相應(yīng)的加載內(nèi)間，裂縫間距在20em至30cm之間，呈上寬下窄形力和效率系數(shù)如表1所示。態(tài)分布，具有明顯的受力特征。針對該橋病害情表1內(nèi)力和加載效率系數(shù)表況，橋梁維修加固措施主要考慮兩個方面：試驗彎矩／(kN·m)理論彎矩／(kN·m)加載效率／(％)(1)通過對主梁的梁底張拉粘貼有縱向預(yù)應(yīng)34243566096力的纖維薄板，用以改善主梁抗彎性能；(2)通過在橋跨1／4跨徑、跨中、

7、3／4L跨徑處新增三道橫隔板并張拉橫向預(yù)應(yīng)力，鑿除原8cm瀝青砼橋鋪，澆筑10em纖維素纖維防水砼橋面鋪裝，改善橋梁結(jié)構(gòu)的橫向整體受力性能。F亍一『2改善主梁抗彎性能的加固效果分析一2?！砉?=二丁2．1試驗方法和工況設(shè)置1215I330l130200200I130I330i966d500該橋第36孑L主梁的梁底采用了張拉粘貼縱向預(yù)應(yīng)力纖維薄板進行加固，其主要作用是改善主圖3最大正彎矩工況車輛荷載布置圖梁的抗彎承載能力，為此，本次通過對該橋孔進行2．2加固效果分析跨中最大正彎矩工況的靜載試驗，

8、并有針對性地通過分級加載，最終測得各級荷載下各測點在主梁跨中位置的梁底混凝土和碳纖維布上布置的應(yīng)變數(shù)值，并計算理論應(yīng)變值，其試驗數(shù)據(jù)匯總應(yīng)變測點，獲取被加固主梁在荷載作用下加固部如表2所示，各梁底纖維板上應(yīng)變與混凝土上應(yīng)分和原結(jié)構(gòu)的應(yīng)變參數(shù)，通過結(jié)構(gòu)應(yīng)變變化的協(xié)變的對比情況如圖4至圖5所示。表2最大正彎矩工況工字梁梁底應(yīng)變對比分析表圖4一級加載梁底應(yīng)變對比圖圖5二級加載梁底應(yīng)變對比圖圖6三級加載(滿載)梁底應(yīng)變對比圖由表2及圖4～圖6可以看出，各級加載情況變與混凝土表面測點應(yīng)變曲線