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《公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范》宣貫及技術(shù)培訓(xùn)講座rA《公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范》-宣貫及技術(shù)培訓(xùn)講座課件1宣貫及技術(shù)培訓(xùn)內(nèi)容提要12345總則及基本規(guī)定
增大截面加固法
體外預(yù)應(yīng)力加固法
粘貼鋼板加固法
6改變結(jié)構(gòu)體系加固法《公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范》《公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范》7橋梁加固、橋梁維修粘貼纖維復(fù)合材料加固法
宣貫及技術(shù)培訓(xùn)內(nèi)容提要12345總則及基本規(guī)定增大截面加固2一.1總則:原則——安全適用;技術(shù)可靠,經(jīng)久耐用;經(jīng)濟(jì)合理;保護(hù)環(huán)境。目的——恢復(fù)使用功能;提高承載力;增強(qiáng)安全耐久性;適應(yīng)地震性能。決策——依病害程度及使用功能要求,在檢測,評(píng)定的基礎(chǔ)上,進(jìn)行社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較。社會(huì)性:具有時(shí)代標(biāo)志,列入文物、地域象征等;經(jīng)濟(jì)性:加固投入資金/加固后使用年限;技術(shù)性:加固設(shè)計(jì)及施工的可靠性,技術(shù)難度及實(shí)現(xiàn)的程度;
Ι.總則及基本規(guī)定設(shè)計(jì)內(nèi)容一.1總則:Ι.總則及基本規(guī)定設(shè)3Ι.總則及基本規(guī)定二.3基本規(guī)定3.2基本假定:3.2.1分階段受力加固時(shí)結(jié)構(gòu)的載荷仍由原結(jié)構(gòu)承擔(dān)。加固后的組合截面承擔(dān)后續(xù)載荷1)原構(gòu)件驗(yàn)算荷載:自重、恒載(未卸除的橋梁恒重)、新增構(gòu)件恒重(由原構(gòu)件承擔(dān)的恒重)稱為一期荷載。進(jìn)行施工驗(yàn)算時(shí)還應(yīng)計(jì)入施工荷載及施工中的溫度效應(yīng)及混凝土收縮、徐變等;2)原構(gòu)件截面驗(yàn)算:應(yīng)計(jì)入荷載安全系數(shù),考慮原構(gòu)件的損傷折減,依次進(jìn)行施工階段驗(yàn)算;
設(shè)計(jì)內(nèi)容Ι.總則及基本規(guī)定二.3基本規(guī)定設(shè)43)組合截驗(yàn)算荷載:含自重在內(nèi)的恒載(扣除一期荷載),作用在橋上的可變荷載稱為二期荷載,并計(jì)入附加荷載的組合值。4)組合截面驗(yàn)算:截面幾何性質(zhì)按不同材料的組合截面計(jì)。受損的原構(gòu)件應(yīng)適當(dāng)弱化處理。因而,原構(gòu)件承擔(dān)一期及二期荷載的分配值,組合構(gòu)件的新增材料只承擔(dān)二期荷載的分配值。Ι.總則及基本規(guī)定3)組合截驗(yàn)算荷載:Ι.總則及基本規(guī)定5
3.2.2應(yīng)變值符合平截面假定結(jié)構(gòu)處于材料的彈性階段,截面應(yīng)變應(yīng)符合虎克定理,視彈性模量E為常量。如果承載力達(dá)到極限狀態(tài)時(shí),材料則進(jìn)入彈塑性階段,材料的彈性模量E成為變量,平截面假定失效。3.2.3與3.2.4是以原結(jié)構(gòu)的混凝土或鋼筋強(qiáng)度達(dá)到其設(shè)計(jì)強(qiáng)度值、來控制其極限承載能力。此時(shí)混凝土的極限應(yīng)變值可以取到=0.0033。即受壓區(qū)應(yīng)力圖式成矩形。如果原結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)力使用過高,會(huì)使原結(jié)構(gòu)遭達(dá)到破壞,由組合截面新增材料需承受全部外載時(shí),則有必要考慮加固的經(jīng)濟(jì)性。
Ι.總則及基本規(guī)定3.2.2應(yīng)變值符合平截面假定Ι.總則及基本規(guī)定6
3.2.5加固后的承載能力是依原構(gòu)件中混凝土或鋼筋達(dá)到其設(shè)計(jì)值控制使用。受拉區(qū)增大截面、貼鋼板、貼碳纖維等,其材料的使用率一般受原構(gòu)件受拉鋼筋的控制,不可能充分發(fā)揮其能力。因而,多貼只會(huì)降低其使用率,對(duì)承載力的提高無益。在受壓區(qū)增高混凝土加固時(shí),則考慮到混凝土的塑性發(fā)展,中性軸的上移,新增混凝土的抗壓能力的提高,按分階段受力計(jì)算承載力影響不會(huì)太大。抗剪加固新增材料后,設(shè)計(jì)亦應(yīng)考慮分階段受力的特點(diǎn)。Ι.總則及基本規(guī)定3.2.5加固后的承載能力是依原構(gòu)件中混凝土或鋼筋7構(gòu)件加固方法5增大截面加固法6粘貼鋼板加固法7粘貼纖維復(fù)合材料加固法8體外預(yù)應(yīng)力加固法9改變體系加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法設(shè)計(jì)內(nèi)容構(gòu)件加固方法5增大截面加固法6粘貼鋼板加固法7粘8Ⅱ構(gòu)件加固方法一.5增大截面加固法5.2.1①必須采用當(dāng)前結(jié)構(gòu)現(xiàn)場實(shí)測強(qiáng)度。在承載力檢測時(shí)給以確定。②實(shí)測結(jié)構(gòu)混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度不宜過低。因?yàn)榧庸毯蟮臉?gòu)件承載力是依原構(gòu)件混凝土及鋼筋達(dá)到設(shè)計(jì)值確定,該值過低時(shí),加固后的承載力難以提高而滿足要求,加固則失去了意義。5.1.3核心是結(jié)合面必須牢靠而無相對(duì)錯(cuò)動(dòng)。否則不可能共同受力,使計(jì)算模式變異,不能正確反映受力特征。增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法Ⅱ構(gòu)件加固方法增大截面加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法95.2.2僅在受壓區(qū)加厚混凝土加固時(shí),原構(gòu)件即是受壓區(qū)進(jìn)入塑性階段,由于混凝土應(yīng)變發(fā)展很快,其壓應(yīng)力會(huì)迅速由新加混凝土承擔(dān),加上中性軸的移動(dòng),原構(gòu)件受壓邊處于卸載狀態(tài)。因而可以按《JTGD62-2004》第8.1節(jié)進(jìn)行。但是,考慮結(jié)合面的混凝土收縮差時(shí),應(yīng)計(jì)入混凝土的徐變影響,加厚層內(nèi)按構(gòu)造應(yīng)配置鋼筋,特別注意配置結(jié)合面上的抗剪鋼筋。增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法5.2.2僅在受壓區(qū)加厚混凝土加固時(shí),原構(gòu)件即是受壓區(qū)105.2.3受彎構(gòu)件承載力極限狀態(tài),是指材料的應(yīng)力用到設(shè)計(jì)強(qiáng)度或值。此時(shí)的應(yīng)變提升很快,應(yīng)力增幅停滯或緩慢,因而受壓區(qū)混凝土應(yīng)力可以等效為矩形。此時(shí)的結(jié)構(gòu)截面應(yīng)力不再成直線分布,也不符合平截面假定。因而不能按平截而假定求得!因?yàn)殇摻罨炷两Y(jié)構(gòu)按平衡設(shè)計(jì)或低筋設(shè)計(jì)時(shí),承載能力均由鋼筋控制。因而,的求得采用原結(jié)構(gòu)受拉鋼筋達(dá)到設(shè)計(jì)值來控制,即:增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法5.2.3受彎構(gòu)件承載力極限狀態(tài),是指材料的應(yīng)力用11新增鋼筋比原構(gòu)件鋼筋滯后一期載荷,同步增長使原構(gòu)件鋼筋應(yīng)力先達(dá)到設(shè)計(jì)值。如果原構(gòu)件鋼筋應(yīng)變繼續(xù)增加,雖然其應(yīng)力停止增大,但存在著拉斷的可能。新增鋼筋的應(yīng)力雖則有所放大,但隨著的值增大在減小,一般很難達(dá)到設(shè)計(jì)值
。增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法新增鋼筋比原構(gòu)件鋼筋滯后一期載荷,同步增長12增大,即新增鋼筋離開中性軸較遠(yuǎn);1減小,卸載加固(減?。?加大新增鋼筋面積,在應(yīng)變一定的情況下提高承拉力;3給新增鋼筋施加預(yù)拉應(yīng)力,使其與原鋼筋同時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)值。4如果要提高加固構(gòu)件承載力
增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法增大,即新增鋼筋離開中性軸較遠(yuǎn);1減小,卸載加13增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法增大截面加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法14增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法增大截面加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法155.2.6受彎構(gòu)件達(dá)到受彎承載能力極限狀態(tài)時(shí),新增縱向普通鋼筋的拉應(yīng)變(5.2.6-1)
是由圖5.2.6所示的幾何關(guān)系求得。但是,依截面應(yīng)變值求時(shí),截面應(yīng)變并非線性分布,其求法值得討論。增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法5.2.6受彎構(gòu)件達(dá)到受彎承載能力極限狀態(tài)時(shí),新增縱16《討論》:1)結(jié)構(gòu)承載能力達(dá)到極限狀態(tài)時(shí),材料已進(jìn)入彈塑性階段,平截面假定只適用于彈性階段,在彈塑性或塑性階段不能依平截面假定的幾何關(guān)系推求新加材料應(yīng)變。以混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度及標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度相應(yīng)的應(yīng)變?yōu)槔牧显跇?biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度以內(nèi)時(shí),基本上能處于彈性階段,可以利用平截面假定。采用極限壓應(yīng)變時(shí),材料已進(jìn)入塑性階段,其應(yīng)力雖不再增長,但時(shí),彈性模量值的下降,增長很快,呈曲線變化!增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法《討論》:材料在標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度以內(nèi)時(shí),基本上能處于彈性階172)在彈性階段,截面的應(yīng)力、應(yīng)變呈直線變化時(shí),其壓應(yīng)力呈三角形,并非矩形應(yīng)力圖式。結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性階段后,受壓區(qū)應(yīng)力圖式近似成為矩形,采用β的折算辦法求合力可行。求中性軸位置顯然不合理,其所得非線性變化的中性軸位置。增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法2)在彈性階段,截面的應(yīng)力、應(yīng)變呈直線變化時(shí),其壓應(yīng)183)依《JTGD62-2004》第3.1.4、3.1.5條混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度及彈性模量求相應(yīng)的應(yīng)變值
:式中受壓區(qū)邊緣采用,依直線推求,顯然擴(kuò)大了10.5~4.5倍。增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法3)依《JTGD62-2004》第3.1.4、3.1194)按平截面假定計(jì)算,必須限制在線性范圍內(nèi)?;炷恋膽?yīng)變圖如下:(見結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理圖)增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法4)按平截面假定計(jì)算,必須限制在線性范20由圖可知,在0~0.0006的范圍內(nèi),基本上成線性變化,大于0.0006時(shí),成曲線變化。顯然,采用推求是不合理的。5)原結(jié)構(gòu)一般都是按平衡設(shè)計(jì)或低筋設(shè)計(jì),因而依3·2·5條限制,原結(jié)構(gòu)受拉鋼筋會(huì)首先到達(dá)而控制設(shè)計(jì)。以(第一階段彎矩的組合值)求滯后應(yīng)力時(shí),無需采用組合值,并且不能含施工荷載值。增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法由圖可知,在0~0.0006的范圍內(nèi),基本21《建議》:求時(shí),宜采用容許應(yīng)力法計(jì)算。依原結(jié)構(gòu)上下緣應(yīng)力為、控制。若原構(gòu)件截面有效高為,受壓區(qū)高度為,鋼筋彈模為,而增加材料后的組合截面,相應(yīng)值為、、時(shí)。
則:增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法《建議》:增大截面加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法22式中:/為兩種鋼筋的折算系數(shù),為原構(gòu)件構(gòu)件受拉鋼筋的后期貢獻(xiàn)值。為鋼筋位置的影響系數(shù)。Ⅱ
、構(gòu)件加固方法式中:/為兩種鋼筋的折算系數(shù),23
5·3·1公式(5·3·1-1)中、的求值在(6.3.1-2),(6.3.1-3)中依應(yīng)變不超過,扣除一期荷載應(yīng)變后的剩余值作為新增混凝土及新增鋼筋的貢獻(xiàn)值。
《討論》:控制量采用應(yīng)變時(shí),結(jié)構(gòu)的材料已進(jìn)入彈塑性階段。因?yàn)榛炷翍?yīng)變能保持線性變化的范圍大約在左右。增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法5·3·1增大截面加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法24《建議》:依混凝土應(yīng)力達(dá)到設(shè)計(jì)值作為極限承載力求、。
即
增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法《建議》:即增大截面加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法25
5·3·3在兩側(cè)加厚偏心受壓構(gòu)件增大截面中,公式(5·3·3-1)、(5·3·3-2)、(5·3·3-3)、(5·3·3-8)及(5·3·3-7)中新增材料恢復(fù)應(yīng)力:《討論》:①受壓較大邊的新增混凝土參與受力后,當(dāng)其達(dá)到時(shí),原結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)力是否超過值,一期載荷較大時(shí),新加混凝土的應(yīng)力滯后如何考慮?②式中受壓區(qū)為X,未區(qū)分新、老混凝土的差異。③當(dāng)新增鋼筋達(dá)到時(shí),原配筋應(yīng)力不會(huì)滯留在值不變。特別是新增鋼筋強(qiáng)度低時(shí),原配鋼筋有可能斷裂?、苄略龌炷翉?qiáng)度低時(shí),原構(gòu)件混凝土實(shí)際強(qiáng)度增長較快將兩者統(tǒng)一在一起計(jì)算,取控制是否合理?增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法5·3·3在兩側(cè)加厚偏心受壓構(gòu)件增大截面中,增大截面26《建議》:①第一期的軸力應(yīng)由原構(gòu)件承擔(dān),并產(chǎn)生一期應(yīng)力、;②第二期軸力由加固后的組合截面承擔(dān),按變形協(xié)調(diào)條件,分別計(jì)算原構(gòu)件新增材料的二期應(yīng)力。增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法《建議》:增大截面加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法27③以原結(jié)構(gòu)的控制截面的材料應(yīng)力達(dá)到其設(shè)計(jì)強(qiáng)度作為加固結(jié)構(gòu)承載力的極限值。亦即:第二期受壓構(gòu)件容許的應(yīng)變值為:或
(受拉)則或
(受拉)增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法對(duì)于偏心受壓構(gòu)件,再計(jì)入所求應(yīng)力點(diǎn)在截面中的位置影響系數(shù)。③以原結(jié)構(gòu)的控制截面的材料應(yīng)力達(dá)到其設(shè)計(jì)強(qiáng)度作為加固結(jié)28
5·3·4式(5·3·4-1)
5·3·5式(5·3·4-2)
增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法5·3·429①依受壓較大邊應(yīng)變?yōu)榭刂疲善浇孛孀冃蔚闹本€關(guān)系求未知量。當(dāng)截面應(yīng)變進(jìn)入塑性狀態(tài)后,截面變形不再保持平截面變形,因而本身幾何關(guān)系不成立;②在材料進(jìn)入彈塑性或塑性之后,受壓區(qū)應(yīng)力圖形從三角形趨向于矩形。而中性軸到受壓側(cè)邊緣高度的折算為受壓區(qū)高度采用系數(shù):β取0.5時(shí)為三角形應(yīng)力圖式(線性分布);取1.0時(shí)全部為矩形應(yīng)力圖式(全塑性分布);采用β=0.8,則表明為彈塑性階段(非線性分布),依此求得的中性軸位置(x/β)為非線性時(shí)的位置。討論
5·3·4~5·3·6條在條文說明中圖5-1、圖5-2是按直線應(yīng)變圖式求、是否妥當(dāng)可以考慮?增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法①依受壓較大邊應(yīng)變?yōu)榭刂?,由平截面變形的直線30結(jié)合的剪力主要由以下三種力傳遞:
①骨料咬合作用力。即界面上凹凸不平的部分產(chǎn)生和咬合力;
②摩擦作用力。即結(jié)合面滑動(dòng)時(shí),界面上產(chǎn)生磨擦作用力;
③鋼筋的暗銷作用力。1235·4·2在受壓區(qū)增加混凝土增大截面加固時(shí),新老混凝土共同工作是靠結(jié)合面的抗剪來保證的。增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法結(jié)合的剪力主要由以下三種力傳遞:①骨料咬合作用力31對(duì)于不設(shè)錨固鋼筋的結(jié)合面,剪力主要由咬合作用力和摩擦作用力傳遞。依《JTGD62-2004》及參照《美國公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(AASHTO14版)規(guī)定,結(jié)合面抗剪承載力應(yīng)符合:
(5·4·2-1)
對(duì)于結(jié)合面設(shè)置暗銷錨固鋼筋時(shí),同一豎向截面配置不少于的結(jié)合鋼筋時(shí),結(jié)合面抗剪承載力應(yīng)符合:(5·4·2-2)增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法對(duì)于不設(shè)錨固鋼筋的結(jié)合面,剪力主要由咬合作用力和32
二.6粘貼鋼板加固法6.2.3加固鋼板的拉應(yīng)變值:
(6.2.3-1)
是按平截面假定確定鋼板的拉應(yīng)變
。粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法二.6粘貼鋼板加固法(6.2.3-1)是按平截面假定33
《討論》:①當(dāng)受壓邊緣混凝土應(yīng)變達(dá)到時(shí),截面還能保持平截面應(yīng)變嗎?且中性軸位置的折算也為非線形應(yīng)力圖式的截面狀態(tài);②一般情況結(jié)構(gòu)承載力是由受拉區(qū)鋼筋控制,因承載力不足才進(jìn)行外貼鋼板加固。如果以受壓區(qū)邊緣混凝土應(yīng)變達(dá)到極限值推求鋼板應(yīng)力,是否受拉鋼筋的應(yīng)力已超過其設(shè)計(jì)強(qiáng)度。粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法《討論》:粘貼鋼板加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法34《建議》:①采用受拉區(qū)原結(jié)構(gòu)鋼筋應(yīng)力達(dá)到設(shè)計(jì)值來控制求,即:②復(fù)核受壓區(qū)邊緣應(yīng)力粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法《建議》:粘貼鋼板加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法35③如果受壓區(qū)邊緣應(yīng)力首先達(dá)到,推求時(shí)(略去鋼板厚度的影響)則:
在混凝土強(qiáng)度不超過設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí),截面仍處于彈性范圍內(nèi),平截面假定還可成立。若時(shí),則:
④復(fù)核受拉區(qū)鋼筋應(yīng)力:粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法③如果受壓區(qū)邊緣應(yīng)力首先達(dá)到,推求時(shí)(略366.3.1兩側(cè)貼鋼板的偏心受壓鋼筋混凝土構(gòu)件,正截面承載力計(jì)算公式(6.3.1-1)(6.3.1-2)(6.3.1-3)中《討論》:承受第一階段壓應(yīng)力的原構(gòu)件混凝土和鋼筋的應(yīng)力達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度、時(shí),外貼鋼板的應(yīng)力狀態(tài)是什么?原構(gòu)件應(yīng)力滯留在、不再上升時(shí),表示已進(jìn)入塑性階段,這時(shí)應(yīng)變加大,彈模下降,應(yīng)力停滯。當(dāng)混凝土的應(yīng)變達(dá)到之前,外貼鋼板的應(yīng)變同步增長,其應(yīng)力能夠達(dá)到值。
粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法6.3.1粘貼鋼板加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法37因?yàn)镽235:
HRB335:
均先于達(dá)到其設(shè)計(jì)值粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法因?yàn)镽235:粘貼鋼板加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方386.3.2當(dāng)為小偏心時(shí)(6.3.2-1)
受壓較大區(qū)邊緣應(yīng)變達(dá)到時(shí),截面應(yīng)變已不為線性變化,所以受拉區(qū)鋼筋應(yīng)力的值能否這樣求得需要研究。粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法6.3.2粘貼鋼板加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法396.3.3式
(6.3.3-2)
是以一平截面線性比例關(guān)系求。應(yīng)變達(dá)到極限值時(shí),截面的應(yīng)力、應(yīng)變已不成直線分布!粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法6.3.3粘貼鋼板加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法406.3.5計(jì)算式:
(6.3.5-1)對(duì)受壓較大邊普通鋼筋合力點(diǎn)取矩,圖示:粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法6.3.5粘貼鋼板加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法41對(duì)受壓較大邊普通鋼筋合力點(diǎn)取矩,圖示
粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法對(duì)受壓較大邊普通鋼筋合力點(diǎn)取矩,圖示粘貼鋼板加固法Ⅱ、構(gòu)42
計(jì)算式應(yīng)為
式中、隨的變化在變化。中應(yīng)計(jì)入第一階段的荷載應(yīng)力。在極限狀態(tài)式(6.3.5-1)中,多出項(xiàng),缺少項(xiàng)!粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法計(jì)算式應(yīng)為粘貼鋼板加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法43
6.4.1
(6.4.1-2)中,—第一階段軸向力組合設(shè)計(jì)值。采用軸向力值即可,無需再加安全度,因?yàn)橐褳榻M合設(shè)計(jì)值。粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法6.4.1粘貼鋼板加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法446.4.3大偏心受拉構(gòu)件式(6.4.3-2)《討論》:①大偏心受拉構(gòu)件,求外貼鋼板應(yīng)變時(shí),以混凝土的極限壓變作為控制條件妥當(dāng)否?②式中采用恢復(fù)中性軸位置可否?使用在截面應(yīng)力近似于矩形的彈塑性階段,此時(shí)截面應(yīng)力、應(yīng)變并非直線分布狀態(tài)。粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法6.4.3大偏心受拉構(gòu)件粘貼鋼板加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方45《建議》:采用即從原構(gòu)件受拉鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度中扣除第一階段的消耗值,將剩余值作為后期應(yīng)變,折算求得應(yīng)力。粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法《建議》:粘貼鋼板加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法46
三.7粘貼纖維復(fù)合材料加固法(一)采用這一方法加固構(gòu)件時(shí),應(yīng)充分注意以下特點(diǎn)①加固后原構(gòu)件的剛度基本上不發(fā)生變化。變形過大而產(chǎn)生的病害需要加固時(shí),應(yīng)慎用。②被加固構(gòu)件的材料已達(dá)到承載力極限時(shí),如果不可能大幅度卸載加固時(shí)慎用。這時(shí)纖維材料粘貼后發(fā)揮的作用并不大。因?yàn)榧庸毯蟮臉?gòu)件依變形協(xié)調(diào)條件分配后續(xù)荷載,纖維材料面積小,如果彈模不高時(shí),其剛度就更低,難以承擔(dān)后加荷載。粘貼纖維復(fù)合加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法三.7粘貼纖維復(fù)合材料加固法粘貼纖維復(fù)合加固法Ⅱ、構(gòu)47③不可使纖維材料承受剪切力。因而,即是承拉,也要防止轉(zhuǎn)角凸起,尖楞等使其局部受剪。④纖維材料是依靠黏結(jié)材料粘結(jié)于構(gòu)件上共同受力。因而黏結(jié)材料應(yīng)具有更重要的可靠性要求。⑤纖維材料具有良好地抗拉性能。用于加固承拉構(gòu)件或承壓柱體的環(huán)向圍束加固,有其不可替代的優(yōu)勢。環(huán)向圍束加固承壓柱體,以約束柱體橫向變形來提高其承壓能力,并且又提高了受壓柱體的延性,對(duì)結(jié)構(gòu)抗震大有好處。粘貼纖維復(fù)合加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法③不可使纖維材料承受剪切力。因而,即是承拉,也要防48⑥使用廉價(jià)纖維材料封閉結(jié)構(gòu)裂縫的維修方法具有其優(yōu)勢。其施工簡單、操作方便、使用機(jī)具少;效果好、耐久。因而廣為使用。⑦采用纖維材料加固時(shí),應(yīng)防止產(chǎn)生脫空、氣泡,要求兩端錨固必須可靠。粘貼纖維復(fù)合加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法⑥使用廉價(jià)纖維材料封閉結(jié)構(gòu)裂縫的維修方法具有其優(yōu)勢49
(二)值的求解按極限狀態(tài)計(jì)算結(jié)構(gòu)承載力時(shí),混凝土的極限壓應(yīng)變可用取,鋼筋的極限拉應(yīng)變?nèi)∮?.01。顯然,在這一應(yīng)變狀態(tài)下,截面不再為平截面應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài),因而無法用平截面假定以極限應(yīng)變值推求新加材料的應(yīng)變。依《3.2加固設(shè)計(jì)算基本假定》的3.2.5條,加固后,結(jié)構(gòu)的極限承載力是以原結(jié)構(gòu)中混凝土或鋼筋強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值來控制。因而,我們利用原結(jié)構(gòu)混凝土或鋼筋達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)的相應(yīng)應(yīng)變值來控制。并且在設(shè)計(jì)強(qiáng)度范圍以內(nèi)材料的彈性模量近似直線,應(yīng)力、應(yīng)變關(guān)系成線性變化。粘貼纖維復(fù)合加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法(二)值的求解粘貼纖維復(fù)合加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法50由于一期載荷已在原結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生了一定的應(yīng)變或,將此作為新加材料的滯后值計(jì)入。故:
式中:—彎曲變形時(shí),新、舊拉伸材料形心到截面中性軸的距離比值,即:當(dāng)外貼材料與受拉鋼筋很近時(shí),(即)取=1。因而:粘貼纖維復(fù)合加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法由于一期載荷已在原結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生了一定的應(yīng)變51如果原結(jié)構(gòu)截面受壓區(qū)混凝土先于受拉區(qū)鋼筋達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí),加固時(shí)混凝土應(yīng)變?yōu)?,則:
(—加固后受壓區(qū)高度)
式中
(—加固前受壓區(qū)高度)粘貼纖維復(fù)合加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法如果原結(jié)構(gòu)截面受壓區(qū)混凝土先于受拉區(qū)鋼筋達(dá)到設(shè)52
四.8體外預(yù)應(yīng)力加固法(一)基本概念體外施加預(yù)應(yīng)力加固結(jié)構(gòu),是一種人為主動(dòng)加固的方法。由于預(yù)加力的作用,改善了原結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài),提高了原梁的承載能力和抗裂性。在外荷載作用下,體外預(yù)應(yīng)力筋的伸長取決于兩個(gè)錨固點(diǎn)間梁體的總變形。體外預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力,取決于梁體變形的發(fā)揮程度。在一般情況下,極限狀態(tài)時(shí)體外預(yù)應(yīng)力筋達(dá)不到材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。體外預(yù)應(yīng)力加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法四.8體外預(yù)應(yīng)力加固法體外預(yù)應(yīng)力加固法Ⅱ、構(gòu)件加固53表現(xiàn)特點(diǎn)有:①張拉體外預(yù)應(yīng)力鋼筋后,會(huì)使原結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生二次拉損失。②張拉體外預(yù)應(yīng)力鋼筋后,原結(jié)構(gòu)混凝土產(chǎn)生彈塑性變形及發(fā)生混凝土收縮、徐變,導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失。體外預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力取決于混凝土變形發(fā)揮的程度,低標(biāo)號(hào)混凝土的變形值大,在一般情況下,極限狀態(tài)時(shí)體外預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力值達(dá)不到材料的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。其應(yīng)力與梁的高跨比,混凝土的等級(jí),梁的配筋率(預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋)有關(guān)。體外預(yù)應(yīng)力加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法表現(xiàn)特點(diǎn)有:體外預(yù)應(yīng)力加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法54我國頒布的《無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ-2004)中規(guī)定:體外預(yù)應(yīng)力筋的受彎構(gòu)件,在進(jìn)行正截面受彎承載力計(jì)算時(shí),體外預(yù)應(yīng)力筋和應(yīng)力設(shè)計(jì)值為:()
且
式中:—有效預(yù)應(yīng)力值;
—抗性標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)值;體外預(yù)應(yīng)力加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法我國頒布的《無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》體55(二)計(jì)算內(nèi)容需要計(jì)算持久狀況下的承載能力極限狀態(tài);正常使用極限狀態(tài);持久和短暫狀態(tài)下的應(yīng)力。計(jì)算轉(zhuǎn)向構(gòu)造的承載力和抗裂性;錨固區(qū)的承載能力和抗裂性;持久狀況下其他局部構(gòu)件的承載能力。體外預(yù)應(yīng)力加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法(二)計(jì)算內(nèi)容體外預(yù)應(yīng)力加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法568.2.3持久狀況承載能力極狀態(tài)計(jì)算1.正截面抗彎承載力計(jì)算:
(8.2.3-2)
式中漏掉受壓區(qū)鋼筋矩一項(xiàng),應(yīng)為體外預(yù)應(yīng)力加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法8.2.3持久狀況承載能力極狀態(tài)計(jì)算體外預(yù)應(yīng)力加固法Ⅱ572.斜截面抗剪承載力計(jì)算與《JTGD62-2004》相關(guān)內(nèi)容相同,只是加入了體外預(yù)應(yīng)力的作用。()3.轉(zhuǎn)向裝置計(jì)算抗剪承載力、抗拉承載力、局部承壓承載力計(jì)算體外預(yù)應(yīng)力加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法2.斜截面抗剪承載力計(jì)算體外預(yù)應(yīng)力加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方588.2.4持久狀況正常使用極限狀態(tài)計(jì)算1)受彎構(gòu)件按全預(yù)應(yīng)力,A類、B類分別計(jì)算;2)預(yù)應(yīng)力損失考慮:轉(zhuǎn)向塊和錨固構(gòu)造管道的磨擦損失;錨具變形,筋(束)回縮和接縫壓縮損失;分批張拉引起的混凝土彈壓損失;鋼筋板馳損失.體外預(yù)應(yīng)力加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法8.2.4持久狀況正常使用極限狀態(tài)計(jì)算體外預(yù)應(yīng)力加固法59體外預(yù)應(yīng)力加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法3)抗裂性驗(yàn)算1)正截面抗裂性驗(yàn)算2)斜截面抗裂性驗(yàn)算3)轉(zhuǎn)向裝置與原結(jié)構(gòu)結(jié)合面的裂縫寬度驗(yàn)算4)B類構(gòu)件,正常使用極限狀態(tài)下的裂縫寬度驗(yàn)算4)正常使用極限狀態(tài)下的撓度計(jì)算體外預(yù)應(yīng)力加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法3)抗裂性驗(yàn)算608.2.5應(yīng)力計(jì)算需要計(jì)算使用階段正截面混凝土的法向應(yīng)力、斜截面混凝土的主壓應(yīng)力;原梁受拉區(qū)的預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力,體外預(yù)應(yīng)力筋的拉應(yīng)力。不同預(yù)應(yīng)力類型,按不同截面幾何性質(zhì),考慮不同的預(yù)應(yīng)力作用值(損失不相同)分別進(jìn)行計(jì)算。并使應(yīng)力滿足不同限制要求。
(三)構(gòu)造要求為了滿足受力分析要求,便于施工,彌補(bǔ)意外荷載發(fā)生,以已往積累的經(jīng)驗(yàn)在構(gòu)造上作出諸多要求。體外預(yù)應(yīng)力加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法8.2.5應(yīng)力計(jì)算體外預(yù)應(yīng)力加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法61五.9改變結(jié)構(gòu)體系加固法(一)目的:這是采用改變結(jié)構(gòu)受力圖式,使外荷載在結(jié)構(gòu)內(nèi)的傳遞、分布發(fā)生改變。達(dá)到原結(jié)構(gòu)的截面內(nèi)力發(fā)生改變或轉(zhuǎn)移,使受力控制截面得到緩解,從而提高了結(jié)構(gòu)的承載能力、穩(wěn)定性及結(jié)構(gòu)剛度,達(dá)到了加固的目的。例如:1.簡支梁增加八字撐,成為為斜腿剛架;增加橋墩變成連續(xù)梁。2.多孔簡支梁將墩頂斷縫給予彌合,變成連續(xù)梁橋。3.連續(xù)梁橋進(jìn)行墩梁固結(jié),成為連續(xù)剛構(gòu)橋。改變結(jié)構(gòu)體系加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法五.9改變結(jié)構(gòu)體系加固法改變結(jié)構(gòu)體系加固法Ⅱ、構(gòu)件加624.拱橋(輕型拱)增加斜拉索成為斜拉拱橋。5.連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋增加矮塔拉索成為矮塔斜拉。6.鋼桁(箱)梁橋,增加纜索成為自錨式吊橋,或增加斜拉索成為矮塔斜拉橋。7.T型剛構(gòu)橋封閉鉸支承,成為連續(xù)剛構(gòu)橋。8.斜拉橋、吊橋相互增加纜索或斜拉索成為索拉組合結(jié)構(gòu)。9.中承式、下承式拱橋增加系桿承受推力,成為無推力或少推力的系桿拱橋。改變結(jié)構(gòu)體系加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法4.拱橋(輕型拱)增加斜拉索成為斜拉拱橋。改變結(jié)構(gòu)體系63(二)條件:每一個(gè)需要加固的橋梁其病害程度不同,產(chǎn)生病害的成因各異;橋位地形、地質(zhì)、水文、氣象、人文環(huán)境、自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)條件等均不相同。所以,每一個(gè)橋都要依實(shí)際條件,進(jìn)行綜合分析后再?zèng)Q定加固形式。其技術(shù)條件需考慮:
1)采用方案實(shí)現(xiàn)中的結(jié)構(gòu)分析能力。一般病害橋梁結(jié)構(gòu)分析比新建橋梁復(fù)雜得多。材料變異,結(jié)構(gòu)弱化,邊界條件的改變,施工及使用的損傷、缺失等給結(jié)構(gòu)分析帶來了各式各樣,各不相同的改變。需要一一調(diào)查清楚,并且通過試驗(yàn)來確定設(shè)計(jì)參數(shù)的取值,建立可靠地分析模型。改變結(jié)構(gòu)體系加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法(二)條件:改變結(jié)構(gòu)體系加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法64通過改變結(jié)構(gòu)體系,增加新的構(gòu)件,使之形成材料各異、剛度不一的新老組合構(gòu)件,需要重新認(rèn)識(shí)其傳力路徑和承載能力,以便建立新的分析模型。在實(shí)現(xiàn)的過程中,由于材料、機(jī)具、技能、自然條件等差異,又會(huì)不斷發(fā)生變化。往往會(huì)使已經(jīng)安排好的經(jīng)過周密結(jié)構(gòu)分析的施工步驟發(fā)生改變。因而,必須要對(duì)過程作出多個(gè)可靠地備用方案,以便在執(zhí)行中不斷跟蹤分析。改變結(jié)構(gòu)體系加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法652)完成加固過程的施工能力。施工是完成設(shè)計(jì)達(dá)到目標(biāo)的過程。其影響因素很多。①施工技術(shù)力量及對(duì)設(shè)計(jì)理解的程度;②操作工人的技能及專業(yè)素質(zhì)的高低;③材料品質(zhì)及施工機(jī)具、設(shè)備條件;④自然環(huán)境、人文環(huán)境的優(yōu)劣;⑤資金支持的程度。舊橋的加固施工比建新橋要復(fù)雜得多,保證質(zhì)量可靠的困難程度要大得多。應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的概率要高得多。改變結(jié)構(gòu)體系加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法2)完成加固過程的施工能力。改變結(jié)構(gòu)體系加固法Ⅱ、構(gòu)件663)要有堅(jiān)強(qiáng)地高水平管理機(jī)構(gòu)。技術(shù)管理、資金保證、內(nèi)外協(xié)調(diào)等是完成任務(wù)的組織條件。
總之,改變結(jié)構(gòu)體系加固橋梁的技術(shù)難度大,風(fēng)險(xiǎn)性高,要求的技術(shù)能力,操作水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過新橋建設(shè)。改變結(jié)構(gòu)體系加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法3)要有堅(jiān)強(qiáng)地高水平管理機(jī)構(gòu)。總之,改67技術(shù)條件:設(shè)計(jì)、施工投入到第一線的技術(shù)力量和人員素質(zhì)
1自然條件:方案對(duì)水文、地形、地質(zhì)、氣溫風(fēng)雪、海潮等自然條件的適應(yīng)和利用程度
2人文、社會(huì)條件:交通管制狀況,群眾對(duì)橋型的認(rèn)可程度,當(dāng)?shù)仫L(fēng)裕習(xí)慣,原橋形式的社會(huì)地位、標(biāo)志等
3經(jīng)濟(jì)性:加固后的使用年限、社會(huì)影響的大小與投入資金的比率4在確定所采用的構(gòu)結(jié)形式時(shí),必須要作多方案選擇,結(jié)合以下條件確定
改變結(jié)構(gòu)體系加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法技術(shù)條件:設(shè)計(jì)、施工投入到第一線的技術(shù)力量和人員素質(zhì)1自然68Ⅱ
、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法某橋?qū)嵗ㄒ唬颉?gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法某橋?qū)嵗ㄒ唬?9Ⅱ
、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法某橋?qū)嵗ㄒ唬颉?gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法某橋?qū)嵗ㄒ唬?0Ⅱ
、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法某橋?qū)嵗?二)Ⅱ、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法某橋?qū)嵗?二)71Ⅱ
、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法某橋?qū)嵗?二)Ⅱ、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法某橋?qū)嵗?二)72Ⅱ
、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法73Ⅱ
、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法74Ⅱ
、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法75Ⅱ
、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法76Ⅱ
、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法77Ⅱ
、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法78Ⅱ
、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法79Ⅱ
、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法80Ⅱ
、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法81Ⅱ
、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法改變結(jié)構(gòu)體系加固法82Ⅱ
、構(gòu)件加固方法某橋?qū)嵗患庸讨螈?、?gòu)件加固方法某橋?qū)嵗?3Ⅱ
、構(gòu)件加固方法某橋?qū)嵗患庸讨螈?、?gòu)件加固方法某橋?qū)嵗?4Ⅱ
、構(gòu)件加固方法某橋?qū)嵗患庸讨螈?、?gòu)件加固方法某橋?qū)嵗?5Ⅱ
、構(gòu)件加固方法某橋?qū)嵗『Β?、?gòu)件加固方法某橋?qū)嵗?6Ⅱ
、構(gòu)件加固方法某橋?qū)嵗『Β?、?gòu)件加固方法某橋?qū)嵗?7Ⅱ
、構(gòu)件加固方法某橋?qū)嵗『Β颉?gòu)件加固方法某橋?qū)嵗?8Ⅱ
、構(gòu)件加固方法某橋?qū)嵗『Β?、?gòu)件加固方法某橋?qū)嵗?9Ⅱ
、構(gòu)件加固方法某橋?qū)嵗『Β?、?gòu)件加固方法某橋?qū)嵗?0Ⅱ
、構(gòu)件加固方法某橋?qū)嵗『Β?、?gòu)件加固方法某橋?qū)嵗?1Ⅱ
、構(gòu)件加固方法某橋?qū)嵗蘑颉?gòu)件加固方法某橋?qū)嵗?2Ⅱ
、構(gòu)件加固方法某橋?qū)嵗蘑?、?gòu)件加固方法某橋?qū)嵗?3
Ⅲ.橋梁加固10、11、12、13、14、15章分別為梁橋;拱橋;懸索橋、斜拉橋,鋼橋及鋼—混組合橋;橋梁下部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ);橋梁抗震加固。以一般規(guī)定,加固方法,加固計(jì)算,構(gòu)造要求等形式作了相關(guān)規(guī)定。(一)一般規(guī)定對(duì)于加固提出了條件、適用范圍、加固程度等作了一般性規(guī)定。(二)加固方法各章針對(duì)具體橋型均提出了較為成熟地加固方法。但是,介于橋梁加固的多樣性、靈活性以及綜合程度,而不能僅限于所列范疇。需要多方面綜合考慮來確定。Ⅲ橋梁加固Ⅲ.橋94(三)計(jì)算方法構(gòu)件計(jì)算,截面驗(yàn)算在前面5、6、7、8章中已作了闡述。除此,還應(yīng)計(jì)算:1)加固前整橋結(jié)構(gòu)分析及桿件驗(yàn)算;2)加固后整橋承載力、剛度、穩(wěn)定性和使用性能計(jì)算。3)施工過程中各個(gè)施工環(huán)節(jié)的安全性驗(yàn)算,特別是體系轉(zhuǎn)換時(shí)的各個(gè)步驟驗(yàn)算。4)結(jié)構(gòu)局部構(gòu)造計(jì)算。如牛腿、齒板、轉(zhuǎn)向裝置、面部承壓、結(jié)合面等。Ⅲ橋梁加固(三)計(jì)算方法Ⅲ橋梁加固95(四)、構(gòu)造要求由于橋形不同、受力各異、材料差別、施工條件、使用性能等各不相同。因而分別提出了各自的要求。除具體規(guī)定的要求外,在設(shè)計(jì),施工中還應(yīng)該依自身的經(jīng)驗(yàn)加以彌補(bǔ),完善。Ⅲ橋梁加固(四)、構(gòu)造要求Ⅲ橋梁加固96
Ⅳ.橋梁維修在16、17章中對(duì)混凝土裂縫處理、支座、伸縮縫更換作了有關(guān)規(guī)定。對(duì)于維修中必須遵循的環(huán)節(jié),必須達(dá)到的目標(biāo)及保證質(zhì)量必須作到的基本條件作了規(guī)定。對(duì)于其他維修項(xiàng)目無特殊要求的維修內(nèi)容規(guī)范中未提及,應(yīng)按橋梁施工規(guī)范進(jìn)行即可。Ⅲ橋梁維修Ⅳ.橋梁97謝謝!謝謝!98《公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范》宣貫及技術(shù)培訓(xùn)講座rA《公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范》-宣貫及技術(shù)培訓(xùn)講座課件99宣貫及技術(shù)培訓(xùn)內(nèi)容提要12345總則及基本規(guī)定
增大截面加固法
體外預(yù)應(yīng)力加固法
粘貼鋼板加固法
6改變結(jié)構(gòu)體系加固法《公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范》《公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范》7橋梁加固、橋梁維修粘貼纖維復(fù)合材料加固法
宣貫及技術(shù)培訓(xùn)內(nèi)容提要12345總則及基本規(guī)定增大截面加固100一.1總則:原則——安全適用;技術(shù)可靠,經(jīng)久耐用;經(jīng)濟(jì)合理;保護(hù)環(huán)境。目的——恢復(fù)使用功能;提高承載力;增強(qiáng)安全耐久性;適應(yīng)地震性能。決策——依病害程度及使用功能要求,在檢測,評(píng)定的基礎(chǔ)上,進(jìn)行社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較。社會(huì)性:具有時(shí)代標(biāo)志,列入文物、地域象征等;經(jīng)濟(jì)性:加固投入資金/加固后使用年限;技術(shù)性:加固設(shè)計(jì)及施工的可靠性,技術(shù)難度及實(shí)現(xiàn)的程度;
Ι.總則及基本規(guī)定設(shè)計(jì)內(nèi)容一.1總則:Ι.總則及基本規(guī)定設(shè)101Ι.總則及基本規(guī)定二.3基本規(guī)定3.2基本假定:3.2.1分階段受力加固時(shí)結(jié)構(gòu)的載荷仍由原結(jié)構(gòu)承擔(dān)。加固后的組合截面承擔(dān)后續(xù)載荷1)原構(gòu)件驗(yàn)算荷載:自重、恒載(未卸除的橋梁恒重)、新增構(gòu)件恒重(由原構(gòu)件承擔(dān)的恒重)稱為一期荷載。進(jìn)行施工驗(yàn)算時(shí)還應(yīng)計(jì)入施工荷載及施工中的溫度效應(yīng)及混凝土收縮、徐變等;2)原構(gòu)件截面驗(yàn)算:應(yīng)計(jì)入荷載安全系數(shù),考慮原構(gòu)件的損傷折減,依次進(jìn)行施工階段驗(yàn)算;
設(shè)計(jì)內(nèi)容Ι.總則及基本規(guī)定二.3基本規(guī)定設(shè)1023)組合截驗(yàn)算荷載:含自重在內(nèi)的恒載(扣除一期荷載),作用在橋上的可變荷載稱為二期荷載,并計(jì)入附加荷載的組合值。4)組合截面驗(yàn)算:截面幾何性質(zhì)按不同材料的組合截面計(jì)。受損的原構(gòu)件應(yīng)適當(dāng)弱化處理。因而,原構(gòu)件承擔(dān)一期及二期荷載的分配值,組合構(gòu)件的新增材料只承擔(dān)二期荷載的分配值。Ι.總則及基本規(guī)定3)組合截驗(yàn)算荷載:Ι.總則及基本規(guī)定103
3.2.2應(yīng)變值符合平截面假定結(jié)構(gòu)處于材料的彈性階段,截面應(yīng)變應(yīng)符合虎克定理,視彈性模量E為常量。如果承載力達(dá)到極限狀態(tài)時(shí),材料則進(jìn)入彈塑性階段,材料的彈性模量E成為變量,平截面假定失效。3.2.3與3.2.4是以原結(jié)構(gòu)的混凝土或鋼筋強(qiáng)度達(dá)到其設(shè)計(jì)強(qiáng)度值、來控制其極限承載能力。此時(shí)混凝土的極限應(yīng)變值可以取到=0.0033。即受壓區(qū)應(yīng)力圖式成矩形。如果原結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)力使用過高,會(huì)使原結(jié)構(gòu)遭達(dá)到破壞,由組合截面新增材料需承受全部外載時(shí),則有必要考慮加固的經(jīng)濟(jì)性。
Ι.總則及基本規(guī)定3.2.2應(yīng)變值符合平截面假定Ι.總則及基本規(guī)定104
3.2.5加固后的承載能力是依原構(gòu)件中混凝土或鋼筋達(dá)到其設(shè)計(jì)值控制使用。受拉區(qū)增大截面、貼鋼板、貼碳纖維等,其材料的使用率一般受原構(gòu)件受拉鋼筋的控制,不可能充分發(fā)揮其能力。因而,多貼只會(huì)降低其使用率,對(duì)承載力的提高無益。在受壓區(qū)增高混凝土加固時(shí),則考慮到混凝土的塑性發(fā)展,中性軸的上移,新增混凝土的抗壓能力的提高,按分階段受力計(jì)算承載力影響不會(huì)太大??辜艏庸绦略霾牧虾?,設(shè)計(jì)亦應(yīng)考慮分階段受力的特點(diǎn)。Ι.總則及基本規(guī)定3.2.5加固后的承載能力是依原構(gòu)件中混凝土或鋼筋105構(gòu)件加固方法5增大截面加固法6粘貼鋼板加固法7粘貼纖維復(fù)合材料加固法8體外預(yù)應(yīng)力加固法9改變體系加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法設(shè)計(jì)內(nèi)容構(gòu)件加固方法5增大截面加固法6粘貼鋼板加固法7粘106Ⅱ構(gòu)件加固方法一.5增大截面加固法5.2.1①必須采用當(dāng)前結(jié)構(gòu)現(xiàn)場實(shí)測強(qiáng)度。在承載力檢測時(shí)給以確定。②實(shí)測結(jié)構(gòu)混凝土標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度不宜過低。因?yàn)榧庸毯蟮臉?gòu)件承載力是依原構(gòu)件混凝土及鋼筋達(dá)到設(shè)計(jì)值確定,該值過低時(shí),加固后的承載力難以提高而滿足要求,加固則失去了意義。5.1.3核心是結(jié)合面必須牢靠而無相對(duì)錯(cuò)動(dòng)。否則不可能共同受力,使計(jì)算模式變異,不能正確反映受力特征。增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法Ⅱ構(gòu)件加固方法增大截面加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法1075.2.2僅在受壓區(qū)加厚混凝土加固時(shí),原構(gòu)件即是受壓區(qū)進(jìn)入塑性階段,由于混凝土應(yīng)變發(fā)展很快,其壓應(yīng)力會(huì)迅速由新加混凝土承擔(dān),加上中性軸的移動(dòng),原構(gòu)件受壓邊處于卸載狀態(tài)。因而可以按《JTGD62-2004》第8.1節(jié)進(jìn)行。但是,考慮結(jié)合面的混凝土收縮差時(shí),應(yīng)計(jì)入混凝土的徐變影響,加厚層內(nèi)按構(gòu)造應(yīng)配置鋼筋,特別注意配置結(jié)合面上的抗剪鋼筋。增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法5.2.2僅在受壓區(qū)加厚混凝土加固時(shí),原構(gòu)件即是受壓區(qū)1085.2.3受彎構(gòu)件承載力極限狀態(tài),是指材料的應(yīng)力用到設(shè)計(jì)強(qiáng)度或值。此時(shí)的應(yīng)變提升很快,應(yīng)力增幅停滯或緩慢,因而受壓區(qū)混凝土應(yīng)力可以等效為矩形。此時(shí)的結(jié)構(gòu)截面應(yīng)力不再成直線分布,也不符合平截面假定。因而不能按平截而假定求得!因?yàn)殇摻罨炷两Y(jié)構(gòu)按平衡設(shè)計(jì)或低筋設(shè)計(jì)時(shí),承載能力均由鋼筋控制。因而,的求得采用原結(jié)構(gòu)受拉鋼筋達(dá)到設(shè)計(jì)值來控制,即:增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法5.2.3受彎構(gòu)件承載力極限狀態(tài),是指材料的應(yīng)力用109新增鋼筋比原構(gòu)件鋼筋滯后一期載荷,同步增長使原構(gòu)件鋼筋應(yīng)力先達(dá)到設(shè)計(jì)值。如果原構(gòu)件鋼筋應(yīng)變繼續(xù)增加,雖然其應(yīng)力停止增大,但存在著拉斷的可能。新增鋼筋的應(yīng)力雖則有所放大,但隨著的值增大在減小,一般很難達(dá)到設(shè)計(jì)值
。增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法新增鋼筋比原構(gòu)件鋼筋滯后一期載荷,同步增長110增大,即新增鋼筋離開中性軸較遠(yuǎn);1減小,卸載加固(減?。?加大新增鋼筋面積,在應(yīng)變一定的情況下提高承拉力;3給新增鋼筋施加預(yù)拉應(yīng)力,使其與原鋼筋同時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)值。4如果要提高加固構(gòu)件承載力
增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法增大,即新增鋼筋離開中性軸較遠(yuǎn);1減小,卸載加111增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法增大截面加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法112增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法增大截面加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法1135.2.6受彎構(gòu)件達(dá)到受彎承載能力極限狀態(tài)時(shí),新增縱向普通鋼筋的拉應(yīng)變(5.2.6-1)
是由圖5.2.6所示的幾何關(guān)系求得。但是,依截面應(yīng)變值求時(shí),截面應(yīng)變并非線性分布,其求法值得討論。增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法5.2.6受彎構(gòu)件達(dá)到受彎承載能力極限狀態(tài)時(shí),新增縱114《討論》:1)結(jié)構(gòu)承載能力達(dá)到極限狀態(tài)時(shí),材料已進(jìn)入彈塑性階段,平截面假定只適用于彈性階段,在彈塑性或塑性階段不能依平截面假定的幾何關(guān)系推求新加材料應(yīng)變。以混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度及標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度相應(yīng)的應(yīng)變?yōu)槔牧显跇?biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度以內(nèi)時(shí),基本上能處于彈性階段,可以利用平截面假定。采用極限壓應(yīng)變時(shí),材料已進(jìn)入塑性階段,其應(yīng)力雖不再增長,但時(shí),彈性模量值的下降,增長很快,呈曲線變化!增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法《討論》:材料在標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度以內(nèi)時(shí),基本上能處于彈性階1152)在彈性階段,截面的應(yīng)力、應(yīng)變呈直線變化時(shí),其壓應(yīng)力呈三角形,并非矩形應(yīng)力圖式。結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性階段后,受壓區(qū)應(yīng)力圖式近似成為矩形,采用β的折算辦法求合力可行。求中性軸位置顯然不合理,其所得非線性變化的中性軸位置。增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法2)在彈性階段,截面的應(yīng)力、應(yīng)變呈直線變化時(shí),其壓應(yīng)1163)依《JTGD62-2004》第3.1.4、3.1.5條混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度及彈性模量求相應(yīng)的應(yīng)變值
:式中受壓區(qū)邊緣采用,依直線推求,顯然擴(kuò)大了10.5~4.5倍。增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法3)依《JTGD62-2004》第3.1.4、3.11174)按平截面假定計(jì)算,必須限制在線性范圍內(nèi)。混凝土的應(yīng)變圖如下:(見結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理圖)增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法4)按平截面假定計(jì)算,必須限制在線性范118由圖可知,在0~0.0006的范圍內(nèi),基本上成線性變化,大于0.0006時(shí),成曲線變化。顯然,采用推求是不合理的。5)原結(jié)構(gòu)一般都是按平衡設(shè)計(jì)或低筋設(shè)計(jì),因而依3·2·5條限制,原結(jié)構(gòu)受拉鋼筋會(huì)首先到達(dá)而控制設(shè)計(jì)。以(第一階段彎矩的組合值)求滯后應(yīng)力時(shí),無需采用組合值,并且不能含施工荷載值。增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法由圖可知,在0~0.0006的范圍內(nèi),基本119《建議》:求時(shí),宜采用容許應(yīng)力法計(jì)算。依原結(jié)構(gòu)上下緣應(yīng)力為、控制。若原構(gòu)件截面有效高為,受壓區(qū)高度為,鋼筋彈模為,而增加材料后的組合截面,相應(yīng)值為、、時(shí)。
則:增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法《建議》:增大截面加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法120式中:/為兩種鋼筋的折算系數(shù),為原構(gòu)件構(gòu)件受拉鋼筋的后期貢獻(xiàn)值。為鋼筋位置的影響系數(shù)。Ⅱ
、構(gòu)件加固方法式中:/為兩種鋼筋的折算系數(shù),121
5·3·1公式(5·3·1-1)中、的求值在(6.3.1-2),(6.3.1-3)中依應(yīng)變不超過,扣除一期荷載應(yīng)變后的剩余值作為新增混凝土及新增鋼筋的貢獻(xiàn)值。
《討論》:控制量采用應(yīng)變時(shí),結(jié)構(gòu)的材料已進(jìn)入彈塑性階段。因?yàn)榛炷翍?yīng)變能保持線性變化的范圍大約在左右。增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法5·3·1增大截面加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法122《建議》:依混凝土應(yīng)力達(dá)到設(shè)計(jì)值作為極限承載力求、。
即
增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法《建議》:即增大截面加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法123
5·3·3在兩側(cè)加厚偏心受壓構(gòu)件增大截面中,公式(5·3·3-1)、(5·3·3-2)、(5·3·3-3)、(5·3·3-8)及(5·3·3-7)中新增材料恢復(fù)應(yīng)力:《討論》:①受壓較大邊的新增混凝土參與受力后,當(dāng)其達(dá)到時(shí),原結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)力是否超過值,一期載荷較大時(shí),新加混凝土的應(yīng)力滯后如何考慮?②式中受壓區(qū)為X,未區(qū)分新、老混凝土的差異。③當(dāng)新增鋼筋達(dá)到時(shí),原配筋應(yīng)力不會(huì)滯留在值不變。特別是新增鋼筋強(qiáng)度低時(shí),原配鋼筋有可能斷裂?、苄略龌炷翉?qiáng)度低時(shí),原構(gòu)件混凝土實(shí)際強(qiáng)度增長較快將兩者統(tǒng)一在一起計(jì)算,取控制是否合理?增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法5·3·3在兩側(cè)加厚偏心受壓構(gòu)件增大截面中,增大截面124《建議》:①第一期的軸力應(yīng)由原構(gòu)件承擔(dān),并產(chǎn)生一期應(yīng)力、;②第二期軸力由加固后的組合截面承擔(dān),按變形協(xié)調(diào)條件,分別計(jì)算原構(gòu)件新增材料的二期應(yīng)力。增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法《建議》:增大截面加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法125③以原結(jié)構(gòu)的控制截面的材料應(yīng)力達(dá)到其設(shè)計(jì)強(qiáng)度作為加固結(jié)構(gòu)承載力的極限值。亦即:第二期受壓構(gòu)件容許的應(yīng)變值為:或
(受拉)則或
(受拉)增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法對(duì)于偏心受壓構(gòu)件,再計(jì)入所求應(yīng)力點(diǎn)在截面中的位置影響系數(shù)。③以原結(jié)構(gòu)的控制截面的材料應(yīng)力達(dá)到其設(shè)計(jì)強(qiáng)度作為加固結(jié)126
5·3·4式(5·3·4-1)
5·3·5式(5·3·4-2)
增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法5·3·4127①依受壓較大邊應(yīng)變?yōu)榭刂疲善浇孛孀冃蔚闹本€關(guān)系求未知量。當(dāng)截面應(yīng)變進(jìn)入塑性狀態(tài)后,截面變形不再保持平截面變形,因而本身幾何關(guān)系不成立;②在材料進(jìn)入彈塑性或塑性之后,受壓區(qū)應(yīng)力圖形從三角形趨向于矩形。而中性軸到受壓側(cè)邊緣高度的折算為受壓區(qū)高度采用系數(shù):β取0.5時(shí)為三角形應(yīng)力圖式(線性分布);取1.0時(shí)全部為矩形應(yīng)力圖式(全塑性分布);采用β=0.8,則表明為彈塑性階段(非線性分布),依此求得的中性軸位置(x/β)為非線性時(shí)的位置。討論
5·3·4~5·3·6條在條文說明中圖5-1、圖5-2是按直線應(yīng)變圖式求、是否妥當(dāng)可以考慮?增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法①依受壓較大邊應(yīng)變?yōu)榭刂疲善浇孛孀冃蔚闹本€128結(jié)合的剪力主要由以下三種力傳遞:
①骨料咬合作用力。即界面上凹凸不平的部分產(chǎn)生和咬合力;
②摩擦作用力。即結(jié)合面滑動(dòng)時(shí),界面上產(chǎn)生磨擦作用力;
③鋼筋的暗銷作用力。1235·4·2在受壓區(qū)增加混凝土增大截面加固時(shí),新老混凝土共同工作是靠結(jié)合面的抗剪來保證的。增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法結(jié)合的剪力主要由以下三種力傳遞:①骨料咬合作用力129對(duì)于不設(shè)錨固鋼筋的結(jié)合面,剪力主要由咬合作用力和摩擦作用力傳遞。依《JTGD62-2004》及參照《美國公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(AASHTO14版)規(guī)定,結(jié)合面抗剪承載力應(yīng)符合:
(5·4·2-1)
對(duì)于結(jié)合面設(shè)置暗銷錨固鋼筋時(shí),同一豎向截面配置不少于的結(jié)合鋼筋時(shí),結(jié)合面抗剪承載力應(yīng)符合:(5·4·2-2)增大截面加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法對(duì)于不設(shè)錨固鋼筋的結(jié)合面,剪力主要由咬合作用力和130
二.6粘貼鋼板加固法6.2.3加固鋼板的拉應(yīng)變值:
(6.2.3-1)
是按平截面假定確定鋼板的拉應(yīng)變
。粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法二.6粘貼鋼板加固法(6.2.3-1)是按平截面假定131
《討論》:①當(dāng)受壓邊緣混凝土應(yīng)變達(dá)到時(shí),截面還能保持平截面應(yīng)變嗎?且中性軸位置的折算也為非線形應(yīng)力圖式的截面狀態(tài);②一般情況結(jié)構(gòu)承載力是由受拉區(qū)鋼筋控制,因承載力不足才進(jìn)行外貼鋼板加固。如果以受壓區(qū)邊緣混凝土應(yīng)變達(dá)到極限值推求鋼板應(yīng)力,是否受拉鋼筋的應(yīng)力已超過其設(shè)計(jì)強(qiáng)度。粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法《討論》:粘貼鋼板加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法132《建議》:①采用受拉區(qū)原結(jié)構(gòu)鋼筋應(yīng)力達(dá)到設(shè)計(jì)值來控制求,即:②復(fù)核受壓區(qū)邊緣應(yīng)力粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法《建議》:粘貼鋼板加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法133③如果受壓區(qū)邊緣應(yīng)力首先達(dá)到,推求時(shí)(略去鋼板厚度的影響)則:
在混凝土強(qiáng)度不超過設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí),截面仍處于彈性范圍內(nèi),平截面假定還可成立。若時(shí),則:
④復(fù)核受拉區(qū)鋼筋應(yīng)力:粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法③如果受壓區(qū)邊緣應(yīng)力首先達(dá)到,推求時(shí)(略1346.3.1兩側(cè)貼鋼板的偏心受壓鋼筋混凝土構(gòu)件,正截面承載力計(jì)算公式(6.3.1-1)(6.3.1-2)(6.3.1-3)中《討論》:承受第一階段壓應(yīng)力的原構(gòu)件混凝土和鋼筋的應(yīng)力達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度、時(shí),外貼鋼板的應(yīng)力狀態(tài)是什么?原構(gòu)件應(yīng)力滯留在、不再上升時(shí),表示已進(jìn)入塑性階段,這時(shí)應(yīng)變加大,彈模下降,應(yīng)力停滯。當(dāng)混凝土的應(yīng)變達(dá)到之前,外貼鋼板的應(yīng)變同步增長,其應(yīng)力能夠達(dá)到值。
粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法6.3.1粘貼鋼板加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法135因?yàn)镽235:
HRB335:
均先于達(dá)到其設(shè)計(jì)值粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法因?yàn)镽235:粘貼鋼板加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方1366.3.2當(dāng)為小偏心時(shí)(6.3.2-1)
受壓較大區(qū)邊緣應(yīng)變達(dá)到時(shí),截面應(yīng)變已不為線性變化,所以受拉區(qū)鋼筋應(yīng)力的值能否這樣求得需要研究。粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法6.3.2粘貼鋼板加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法1376.3.3式
(6.3.3-2)
是以一平截面線性比例關(guān)系求。應(yīng)變達(dá)到極限值時(shí),截面的應(yīng)力、應(yīng)變已不成直線分布!粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法6.3.3粘貼鋼板加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法1386.3.5計(jì)算式:
(6.3.5-1)對(duì)受壓較大邊普通鋼筋合力點(diǎn)取矩,圖示:粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法6.3.5粘貼鋼板加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法139對(duì)受壓較大邊普通鋼筋合力點(diǎn)取矩,圖示
粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法對(duì)受壓較大邊普通鋼筋合力點(diǎn)取矩,圖示粘貼鋼板加固法Ⅱ、構(gòu)140
計(jì)算式應(yīng)為
式中、隨的變化在變化。中應(yīng)計(jì)入第一階段的荷載應(yīng)力。在極限狀態(tài)式(6.3.5-1)中,多出項(xiàng),缺少項(xiàng)!粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法計(jì)算式應(yīng)為粘貼鋼板加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法141
6.4.1
(6.4.1-2)中,—第一階段軸向力組合設(shè)計(jì)值。采用軸向力值即可,無需再加安全度,因?yàn)橐褳榻M合設(shè)計(jì)值。粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法6.4.1粘貼鋼板加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法1426.4.3大偏心受拉構(gòu)件式(6.4.3-2)《討論》:①大偏心受拉構(gòu)件,求外貼鋼板應(yīng)變時(shí),以混凝土的極限壓變作為控制條件妥當(dāng)否?②式中采用恢復(fù)中性軸位置可否?使用在截面應(yīng)力近似于矩形的彈塑性階段,此時(shí)截面應(yīng)力、應(yīng)變并非直線分布狀態(tài)。粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法6.4.3大偏心受拉構(gòu)件粘貼鋼板加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方143《建議》:采用即從原構(gòu)件受拉鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度中扣除第一階段的消耗值,將剩余值作為后期應(yīng)變,折算求得應(yīng)力。粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法《建議》:粘貼鋼板加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法144
三.7粘貼纖維復(fù)合材料加固法(一)采用這一方法加固構(gòu)件時(shí),應(yīng)充分注意以下特點(diǎn)①加固后原構(gòu)件的剛度基本上不發(fā)生變化。變形過大而產(chǎn)生的病害需要加固時(shí),應(yīng)慎用。②被加固構(gòu)件的材料已達(dá)到承載力極限時(shí),如果不可能大幅度卸載加固時(shí)慎用。這時(shí)纖維材料粘貼后發(fā)揮的作用并不大。因?yàn)榧庸毯蟮臉?gòu)件依變形協(xié)調(diào)條件分配后續(xù)荷載,纖維材料面積小,如果彈模不高時(shí),其剛度就更低,難以承擔(dān)后加荷載。粘貼纖維復(fù)合加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法三.7粘貼纖維復(fù)合材料加固法粘貼纖維復(fù)合加固法Ⅱ、構(gòu)145③不可使纖維材料承受剪切力。因而,即是承拉,也要防止轉(zhuǎn)角凸起,尖楞等使其局部受剪。④纖維材料是依靠黏結(jié)材料粘結(jié)于構(gòu)件上共同受力。因而黏結(jié)材料應(yīng)具有更重要的可靠性要求。⑤纖維材料具有良好地抗拉性能。用于加固承拉構(gòu)件或承壓柱體的環(huán)向圍束加固,有其不可替代的優(yōu)勢。環(huán)向圍束加固承壓柱體,以約束柱體橫向變形來提高其承壓能力,并且又提高了受壓柱體的延性,對(duì)結(jié)構(gòu)抗震大有好處。粘貼纖維復(fù)合加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法③不可使纖維材料承受剪切力。因而,即是承拉,也要防146⑥使用廉價(jià)纖維材料封閉結(jié)構(gòu)裂縫的維修方法具有其優(yōu)勢。其施工簡單、操作方便、使用機(jī)具少;效果好、耐久。因而廣為使用。⑦采用纖維材料加固時(shí),應(yīng)防止產(chǎn)生脫空、氣泡,要求兩端錨固必須可靠。粘貼纖維復(fù)合加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法⑥使用廉價(jià)纖維材料封閉結(jié)構(gòu)裂縫的維修方法具有其優(yōu)勢147
(二)值的求解按極限狀態(tài)計(jì)算結(jié)構(gòu)承載力時(shí),混凝土的極限壓應(yīng)變可用取,鋼筋的極限拉應(yīng)變?nèi)∮?.01。顯然,在這一應(yīng)變狀態(tài)下,截面不再為平截面應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài),因而無法用平截面假定以極限應(yīng)變值推求新加材料的應(yīng)變。依《3.2加固設(shè)計(jì)算基本假定》的3.2.5條,加固后,結(jié)構(gòu)的極限承載力是以原結(jié)構(gòu)中混凝土或鋼筋強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值來控制。因而,我們利用原結(jié)構(gòu)混凝土或鋼筋達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)的相應(yīng)應(yīng)變值來控制。并且在設(shè)計(jì)強(qiáng)度范圍以內(nèi)材料的彈性模量近似直線,應(yīng)力、應(yīng)變關(guān)系成線性變化。粘貼纖維復(fù)合加固法Ⅱ
、構(gòu)件加固方法(二)值的求解粘貼纖維復(fù)合加固法Ⅱ、構(gòu)件加固方法148由于一期載荷已在原結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生了一定的應(yīng)
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