粘貼鋼板加固法.doc

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1、§1.5粘貼鋼板加固技術(shù)1、特點(diǎn)及適用范圍1）粘貼加固的優(yōu)點(diǎn)由于橋梁結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固的膠粘劑，其粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)該大于等于被粘材料本身的強(qiáng)度，能與被粘合構(gòu)件成為整體。實(shí)踐表明，粘鋼加固鋼筋混凝土橋梁構(gòu)件，具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）技術(shù)先進(jìn)，性能良好。將強(qiáng)度高的鋼板粘貼于被加固的鋼筋混凝土梁受力部位，不僅能保證混凝土和鋼板作為一個(gè)新的整體共同受力，而且能最充分地發(fā)揮粘鋼地強(qiáng)度，封閉粘貼部位加固構(gòu)件的裂縫，約束混凝土變形，從而有效地提高加固構(gòu)件的剛度與抗裂性；同時(shí)可以任意地依設(shè)計(jì)需要與可能而粘貼，有效地發(fā)揮粘鋼構(gòu)件地抗彎、抗剪

2、、抗壓地性能，其受力均勻，不會(huì)在混凝土中產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。（2）所占空間小，不影響被加固結(jié)構(gòu)外觀和使用空間。由于加固體大都是一層3～4mm厚鋼板粘貼于相對(duì)體形或厚度大得多地結(jié)構(gòu)上，因此，加固體所占空間小，基本上不影響外觀。加固施工所需空間，也可視凈空要求，采用支頂、活動(dòng)卡和錨栓加壓粘貼。（3）加固施工周期短。由清理、修補(bǔ)加固構(gòu)件表面，將鋼板粘貼于構(gòu)件上，到加壓固化，大約1～2天時(shí)間，比其它的加固法可大大節(jié)省施工時(shí)間。（4）材料消耗小。鋼材可按計(jì)算的需要量粘貼于構(gòu)件的加固部位，并和原構(gòu)件共同協(xié)調(diào)受力。（5）工

3、藝簡(jiǎn)便粘鋼加固工序?yàn)楸患庸虡?gòu)件表面清理和修補(bǔ)、剛把那除銹、拌膠粘貼、加壓固化、鋼板外露面圖刷防銹漆等，施工工藝簡(jiǎn)便，只要認(rèn)真細(xì)致，每道工序較容易達(dá)到操作規(guī)程要求。由于粘鋼加固法有一系列優(yōu)點(diǎn)，雖然用于橋梁工程中的時(shí)間不長(zhǎng)，但發(fā)展迅速，應(yīng)用越來越廣泛。2）適用范圍試驗(yàn)資料表明，建筑結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)抗剪強(qiáng)度隨溫度而變，當(dāng)溫度高于60℃時(shí)，強(qiáng)度開始下降。試件長(zhǎng)期泡在水中，強(qiáng)度也有所降低，因而粘鋼加固法廣泛應(yīng)用于無化學(xué)腐蝕橋梁結(jié)構(gòu)中。91外部粘鋼加固試驗(yàn)，目前受彎構(gòu)件靜載試驗(yàn)較多，缺乏動(dòng)載試驗(yàn)，特別是疲勞性能試驗(yàn)資料甚少

4、，我國(guó)用膠來粘貼鋼板加固構(gòu)件的時(shí)間不長(zhǎng)，使用最多的是環(huán)氧類建筑結(jié)構(gòu)膠。這種膠有較為系統(tǒng)的試驗(yàn)和工程使用經(jīng)驗(yàn)，性能較為可靠，但目前膠種發(fā)展很快，有的性能已相當(dāng)不錯(cuò)。為不妨礙建筑結(jié)構(gòu)膠的發(fā)展，而在使用上又安全可靠，故對(duì)新膠種應(yīng)持慎重態(tài)度，通過系統(tǒng)的試驗(yàn)和試點(diǎn)，取得經(jīng)驗(yàn)后逐步推廣使用。3）材料要求加固所用的膠粘劑，必須是強(qiáng)度高、耐久性好、具有一定彈性。目前所用的環(huán)氧類結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)抗剪、抗拉強(qiáng)度隨被粘基層材料種類而異，當(dāng)基層材料為鋼材，破壞發(fā)生在膠層，粘結(jié)強(qiáng)度接近于膠本身的強(qiáng)度，當(dāng)基層材料為混凝土?xí)r，破壞發(fā)生在混凝

5、土上，粘結(jié)強(qiáng)度等于混凝土的強(qiáng)度?；炷恋目辜魪?qiáng)度試驗(yàn)值、標(biāo)準(zhǔn)值及設(shè)計(jì)值可據(jù)中國(guó)建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)所試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表2.1.5-1采用；混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值及設(shè)計(jì)值按現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定采用。加固用鋼板，一般以3號(hào)鋼或16錳鋼為宜，鋼板、連接螺栓及焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，應(yīng)按現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定采用?；炷量辜魪?qiáng)度（MPa）表2.1.5-1混凝土強(qiáng)度強(qiáng)度名稱C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60試驗(yàn)值標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)計(jì)值2.251.701.252.702.101.753.152.501.803.552.85

6、2.103.903.202.354.303.502.604.653.802.805.003.902.955.304.002.955.604.103.102、粘貼加固梁破壞特征與受力分析1）粘貼結(jié)構(gòu)梁的破壞特征許多試驗(yàn)表明，粘貼鋼板加固梁板破壞時(shí)，粘貼在梁底的鋼板可以達(dá)到屈服強(qiáng)度。在適筋范圍內(nèi)，隨著荷載的增加，原梁中鋼筋屈服，鋼板隨著也達(dá)到屈服，隨即混凝土被壓碎而破壞。91也有部分試驗(yàn)表明，粘貼在梁底的鋼板未達(dá)到屈服強(qiáng)度，而是鋼板與混凝土間撕脫導(dǎo)致加固梁破壞。這種破壞沒有明顯的預(yù)兆，鋼板與混凝土間粘結(jié)突然撕脫

7、，梁中鋼筋應(yīng)力突增，很快進(jìn)入強(qiáng)化階段而脆性破壞。2）粘鋼加固梁受力分析對(duì)于粘鋼加固梁，由于原受拉鋼筋的極限應(yīng)變?yōu)椋?.11。比3號(hào)鋼鋼板比例極限應(yīng)變值＝0.001～0.0025大10倍以上，雖然加固梁鋼板比原鋼筋有應(yīng)力滯后現(xiàn)象，但在破壞時(shí)，鋼板一般均能達(dá)到屈服強(qiáng)度，因此，其截面受力可按一般受彎構(gòu)件計(jì)算。同時(shí)也應(yīng)注意到，由于粘貼鋼板的應(yīng)力滯后，當(dāng)鋼板達(dá)到屈服時(shí)，加固梁的撓度及裂縫就偏大。部分試驗(yàn)和實(shí)踐表明，加固梁破壞時(shí)，鋼板未達(dá)到屈服而是鋼板與混凝土間撕脫所致，其承載力遠(yuǎn)低于鋼板到達(dá)屈服時(shí)承載力。并且是脆性破

8、壞，這種現(xiàn)象應(yīng)避免出現(xiàn)。造成此種破壞主要有如下三方面原因：（1）錨固長(zhǎng)度不夠在混凝土表面粘結(jié)鋼板與埋在混凝土中的鋼筋相比，受力較為不利。鋼板的拉力僅僅依靠單面的粘結(jié)應(yīng)力來平衡。鋼板的合力與粘結(jié)應(yīng)力不在一條線上，它們形成一個(gè)力偶，使鋼板產(chǎn)生與梁的彎曲方向相反的變形。起著剝離鋼板的作用，容易使鋼板撕脫，因而要求有較長(zhǎng)的錨固長(zhǎng)度，一般要求錨固長(zhǎng)度：受拉區(qū)不得小于200t（t為鋼板厚度），亦不得小于600mm；受壓區(qū)不得