裝配式T型梁橋加固后效果分析

侯經文

摘 要：介紹簡支梁橋的加固方法，對粘鋼和增加橫隔板的方法進行詳細的介紹。并對加固前后的橋梁進行了效果對比。

關鍵詞：簡支梁；加固；粘鋼；橫隔板

建國后所修橋梁年限已在50年左右。隨著超載車輛的增加，問題橋梁不斷增加。此類橋梁以裝配式混凝土T梁的橋型居多，在維修時尤其要對橫向聯(lián)系加強處理，對橫向聯(lián)系處理得當，可以使整體性得到加強，也使橋面縱向大長裂縫出現(xiàn)的概率降低。

1 工程概況

甘肅省古浪縣S308線館子河橋位于S308線K289+583處，修建于1998年。為3×20m裝配式鋼筋混凝土T梁，橋梁全長66.48m，每跨7片。

經現(xiàn)勘，此橋問題是：（1）該橋T梁的靜力剛度和動力剛度均不足，車輛通過時結構振動較大。（2）梁體出現(xiàn)支點處斜裂縫及跨中處豎向裂縫。且超過規(guī)范限值，已開展到主梁受壓區(qū)，對主梁承載能力和耐久性造成嚴重影響。（3）該橋梁體混凝土強度低于原設計要求，碳化深度已接近混凝土保護層厚度，易對鋼筋造成腐蝕。（4）該橋橫向聯(lián)系較弱，橫隔板連接縫混凝土已掉落、脫空、連接鋼板已經失去作用。

2 加固方法

2.1 主梁

2.1.1 對裂縫注膠封閉。裂縫寬度小于0.1mm時，采用自然滲透法，用橡皮滾子涂抹至裂縫內膠液飽滿。大于0.1mm時，采用RW-HiBon 低壓裂縫注入器將高分子樹脂SDW-MA環(huán)氧粘合劑壓入縫中。

2.1.2 對主梁的腹板和翼緣采用的碳纖維布粘貼加固，進行抗剪加固及抑制梁體裂縫發(fā)展。

2.1.3 對主梁梁底采用鋼套箍粘鋼加固，在T梁梁底縱向全長粘貼18cm寬鋼板；梁底兩側粘貼20cm寬鋼板，形成鋼套箍，提高T梁的承載能力和剛度。

2.2 橫向聯(lián)系

在原橫隔板上增加20cm厚新橫隔板；在3L/8、5L/8處增加12cm厚橫隔板。

3 原結構計算

3.1 荷載橫向分布計算

該橋主梁的荷載橫向分布影響線基本上僅伸展到左右相鄰的一片梁，可用鉸接T梁荷載橫向分布的近似計算。

3.2 計算跨中截面荷載組合效應

3.2.1 恒載內力

一期恒載集度：主梁：g1=9.76KN/m 橫隔梁：g2=0.882KN/m。

二期恒載集度：橋面鋪裝：g3=4.43KN/m 欄桿和人行道：g4=2KN/m g=17.07KN/m。

3.2.2 活載內力

汽車荷載沖擊系數=0.222，1+μ=1.22

3.2.3 內力組合

彎矩組合：對于靜定結構，僅考慮組合Ⅰ、Ⅱ。

組合Ⅰ：1.2恒載內力+1.4（汽車+人群）內力

組合Ⅱ：1.2恒載內力+1.1掛車內力

3.2.4 正截面抗彎承載力檢算

根據規(guī)范經計算得到fyAs>α1fcb′f h′f，該截面為第二類T形截面正截面抗彎承載力Mu=α1fcbx（h0-）+α1fc（b′f -b）h′f （h0-） =1614.41kN·m

（Mj-Mu）/Mj=31% 結論：該橋梁承載力不足。

4 加固后結構計算

4.1 荷載橫向分布計算

加固后該橋的橫向增強，因此采用修正的剛性橫梁法計算橫向分布系數。

4.2 計算跨中截面荷載組合效應

4.2.1 恒載內力：一期恒載集度不變；二期恒載集度g3、g4不變。

鋼板和碳纖維：g5=1.9KN/m g=18.97KN/m

4.2.2 活載內力不變

4.2.3 內力組合：彎矩組合。對于靜定結構，僅考慮組合Ⅰ、Ⅱ。組合形式同加固前一致。

4.2.4 正截面抗彎承載力檢算：

fyAs+fgAb>α1fcb′f h′f，該截面為第二類T形截面

根據公式：α1fc[bx+（b′f -b）h′f]=fyAs+fgAb

正截面抗彎承載力Mu=fyAy（h0-）+fgAb（h01-） =2135.39kN·m

由于Mj

4.2.5 側面采用碳纖維加固后，受剪承載能力極限狀態(tài)時碳纖維片材的應變：

使用碳纖維加固后，經計算梁的剪力設計值：

Vb=Vbrc+Vbcf=201.52+74.76=276.28kN

5 加固效果分析與評價

5.1 加固前后梁受彎、受剪承載力結果比較見表5-1

6 結語

通過以上分析得出結論，在既有問題橋梁上對其進行粘鋼加固以及增加橫隔板的方法能夠有效的改善問題橋梁的承載力。取得良好的加固效果。

參考文獻

[1] 賀海斌，沈蒲生，宋娟.基于最低造價的 T 形截面鋼筋混凝土簡支梁優(yōu)化設計[J].建筑技術開發(fā)，2008，10（20）.

[2] 劉善國.簡支梁加固與正截面計算[J].連云港化工高等專科學校學報，2001，6（30）.

[3] 李宏江，葉見曙，王康.舊鋼筋混凝土簡支梁橋承載潛力因素分析[J].東南大學學報（自然科學版），2001，6（20）.

摘 要：介紹簡支梁橋的加固方法，對粘鋼和增加橫隔板的方法進行詳細的介紹。并對加固前后的橋梁進行了效果對比。

關鍵詞：簡支梁；加固；粘鋼；橫隔板

建國后所修橋梁年限已在50年左右。隨著超載車輛的增加，問題橋梁不斷增加。此類橋梁以裝配式混凝土T梁的橋型居多，在維修時尤其要對橫向聯(lián)系加強處理，對橫向聯(lián)系處理得當，可以使整體性得到加強，也使橋面縱向大長裂縫出現(xiàn)的概率降低。

1 工程概況

甘肅省古浪縣S308線館子河橋位于S308線K289+583處，修建于1998年。為3×20m裝配式鋼筋混凝土T梁，橋梁全長66.48m，每跨7片。

經現(xiàn)勘，此橋問題是：（1）該橋T梁的靜力剛度和動力剛度均不足，車輛通過時結構振動較大。（2）梁體出現(xiàn)支點處斜裂縫及跨中處豎向裂縫。且超過規(guī)范限值，已開展到主梁受壓區(qū)，對主梁承載能力和耐久性造成嚴重影響。（3）該橋梁體混凝土強度低于原設計要求，碳化深度已接近混凝土保護層厚度，易對鋼筋造成腐蝕。（4）該橋橫向聯(lián)系較弱，橫隔板連接縫混凝土已掉落、脫空、連接鋼板已經失去作用。

2 加固方法

2.1 主梁

2.1.1 對裂縫注膠封閉。裂縫寬度小于0.1mm時，采用自然滲透法，用橡皮滾子涂抹至裂縫內膠液飽滿。大于0.1mm時，采用RW-HiBon 低壓裂縫注入器將高分子樹脂SDW-MA環(huán)氧粘合劑壓入縫中。

2.1.2 對主梁的腹板和翼緣采用的碳纖維布粘貼加固，進行抗剪加固及抑制梁體裂縫發(fā)展。

2.1.3 對主梁梁底采用鋼套箍粘鋼加固，在T梁梁底縱向全長粘貼18cm寬鋼板；梁底兩側粘貼20cm寬鋼板，形成鋼套箍，提高T梁的承載能力和剛度。

2.2 橫向聯(lián)系

在原橫隔板上增加20cm厚新橫隔板；在3L/8、5L/8處增加12cm厚橫隔板。

3 原結構計算

3.1 荷載橫向分布計算

該橋主梁的荷載橫向分布影響線基本上僅伸展到左右相鄰的一片梁，可用鉸接T梁荷載橫向分布的近似計算。

3.2 計算跨中截面荷載組合效應

3.2.1 恒載內力

一期恒載集度：主梁：g1=9.76KN/m 橫隔梁：g2=0.882KN/m。

二期恒載集度：橋面鋪裝：g3=4.43KN/m 欄桿和人行道：g4=2KN/m g=17.07KN/m。

3.2.2 活載內力

汽車荷載沖擊系數=0.222，1+μ=1.22

3.2.3 內力組合

彎矩組合：對于靜定結構，僅考慮組合Ⅰ、Ⅱ。

組合Ⅰ：1.2恒載內力+1.4（汽車+人群）內力

組合Ⅱ：1.2恒載內力+1.1掛車內力

3.2.4 正截面抗彎承載力檢算

根據規(guī)范經計算得到fyAs>α1fcb′f h′f，該截面為第二類T形截面正截面抗彎承載力Mu=α1fcbx（h0-）+α1fc（b′f -b）h′f （h0-） =1614.41kN·m

（Mj-Mu）/Mj=31% 結論：該橋梁承載力不足。

4 加固后結構計算

4.1 荷載橫向分布計算

加固后該橋的橫向增強，因此采用修正的剛性橫梁法計算橫向分布系數。

4.2 計算跨中截面荷載組合效應

4.2.1 恒載內力：一期恒載集度不變；二期恒載集度g3、g4不變。

鋼板和碳纖維：g5=1.9KN/m g=18.97KN/m

4.2.2 活載內力不變

4.2.3 內力組合：彎矩組合。對于靜定結構，僅考慮組合Ⅰ、Ⅱ。組合形式同加固前一致。

4.2.4 正截面抗彎承載力檢算：

fyAs+fgAb>α1fcb′f h′f，該截面為第二類T形截面

根據公式：α1fc[bx+（b′f -b）h′f]=fyAs+fgAb

正截面抗彎承載力Mu=fyAy（h0-）+fgAb（h01-） =2135.39kN·m

由于Mj

4.2.5 側面采用碳纖維加固后，受剪承載能力極限狀態(tài)時碳纖維片材的應變：

使用碳纖維加固后，經計算梁的剪力設計值：

Vb=Vbrc+Vbcf=201.52+74.76=276.28kN

5 加固效果分析與評價

5.1 加固前后梁受彎、受剪承載力結果比較見表5-1

6 結語

通過以上分析得出結論，在既有問題橋梁上對其進行粘鋼加固以及增加橫隔板的方法能夠有效的改善問題橋梁的承載力。取得良好的加固效果。

參考文獻

[1] 賀海斌，沈蒲生，宋娟.基于最低造價的 T 形截面鋼筋混凝土簡支梁優(yōu)化設計[J].建筑技術開發(fā)，2008，10（20）.

[2] 劉善國.簡支梁加固與正截面計算[J].連云港化工高等專科學校學報，2001，6（30）.

[3] 李宏江，葉見曙，王康.舊鋼筋混凝土簡支梁橋承載潛力因素分析[J].東南大學學報（自然科學版），2001，6（20）.

摘 要：介紹簡支梁橋的加固方法，對粘鋼和增加橫隔板的方法進行詳細的介紹。并對加固前后的橋梁進行了效果對比。

關鍵詞：簡支梁；加固；粘鋼；橫隔板

建國后所修橋梁年限已在50年左右。隨著超載車輛的增加，問題橋梁不斷增加。此類橋梁以裝配式混凝土T梁的橋型居多，在維修時尤其要對橫向聯(lián)系加強處理，對橫向聯(lián)系處理得當，可以使整體性得到加強，也使橋面縱向大長裂縫出現(xiàn)的概率降低。

1 工程概況

甘肅省古浪縣S308線館子河橋位于S308線K289+583處，修建于1998年。為3×20m裝配式鋼筋混凝土T梁，橋梁全長66.48m，每跨7片。

經現(xiàn)勘，此橋問題是：（1）該橋T梁的靜力剛度和動力剛度均不足，車輛通過時結構振動較大。（2）梁體出現(xiàn)支點處斜裂縫及跨中處豎向裂縫。且超過規(guī)范限值，已開展到主梁受壓區(qū)，對主梁承載能力和耐久性造成嚴重影響。（3）該橋梁體混凝土強度低于原設計要求，碳化深度已接近混凝土保護層厚度，易對鋼筋造成腐蝕。（4）該橋橫向聯(lián)系較弱，橫隔板連接縫混凝土已掉落、脫空、連接鋼板已經失去作用。

2 加固方法

2.1 主梁

2.1.1 對裂縫注膠封閉。裂縫寬度小于0.1mm時，采用自然滲透法，用橡皮滾子涂抹至裂縫內膠液飽滿。大于0.1mm時，采用RW-HiBon 低壓裂縫注入器將高分子樹脂SDW-MA環(huán)氧粘合劑壓入縫中。

2.1.2 對主梁的腹板和翼緣采用的碳纖維布粘貼加固，進行抗剪加固及抑制梁體裂縫發(fā)展。

2.1.3 對主梁梁底采用鋼套箍粘鋼加固，在T梁梁底縱向全長粘貼18cm寬鋼板；梁底兩側粘貼20cm寬鋼板，形成鋼套箍，提高T梁的承載能力和剛度。

2.2 橫向聯(lián)系

在原橫隔板上增加20cm厚新橫隔板；在3L/8、5L/8處增加12cm厚橫隔板。

3 原結構計算

3.1 荷載橫向分布計算

該橋主梁的荷載橫向分布影響線基本上僅伸展到左右相鄰的一片梁，可用鉸接T梁荷載橫向分布的近似計算。

3.2 計算跨中截面荷載組合效應

3.2.1 恒載內力

一期恒載集度：主梁：g1=9.76KN/m 橫隔梁：g2=0.882KN/m。

二期恒載集度：橋面鋪裝：g3=4.43KN/m 欄桿和人行道：g4=2KN/m g=17.07KN/m。

3.2.2 活載內力

汽車荷載沖擊系數=0.222，1+μ=1.22

3.2.3 內力組合

彎矩組合：對于靜定結構，僅考慮組合Ⅰ、Ⅱ。

組合Ⅰ：1.2恒載內力+1.4（汽車+人群）內力

組合Ⅱ：1.2恒載內力+1.1掛車內力

3.2.4 正截面抗彎承載力檢算

根據規(guī)范經計算得到fyAs>α1fcb′f h′f，該截面為第二類T形截面正截面抗彎承載力Mu=α1fcbx（h0-）+α1fc（b′f -b）h′f （h0-） =1614.41kN·m

（Mj-Mu）/Mj=31% 結論：該橋梁承載力不足。

4 加固后結構計算

4.1 荷載橫向分布計算

加固后該橋的橫向增強，因此采用修正的剛性橫梁法計算橫向分布系數。

4.2 計算跨中截面荷載組合效應

4.2.1 恒載內力：一期恒載集度不變；二期恒載集度g3、g4不變。

鋼板和碳纖維：g5=1.9KN/m g=18.97KN/m

4.2.2 活載內力不變

4.2.3 內力組合：彎矩組合。對于靜定結構，僅考慮組合Ⅰ、Ⅱ。組合形式同加固前一致。

4.2.4 正截面抗彎承載力檢算：

fyAs+fgAb>α1fcb′f h′f，該截面為第二類T形截面

根據公式：α1fc[bx+（b′f -b）h′f]=fyAs+fgAb

正截面抗彎承載力Mu=fyAy（h0-）+fgAb（h01-） =2135.39kN·m

由于Mj

4.2.5 側面采用碳纖維加固后，受剪承載能力極限狀態(tài)時碳纖維片材的應變：

使用碳纖維加固后，經計算梁的剪力設計值：

Vb=Vbrc+Vbcf=201.52+74.76=276.28kN

5 加固效果分析與評價

5.1 加固前后梁受彎、受剪承載力結果比較見表5-1

6 結語

通過以上分析得出結論，在既有問題橋梁上對其進行粘鋼加固以及增加橫隔板的方法能夠有效的改善問題橋梁的承載力。取得良好的加固效果。

參考文獻

[1] 賀海斌，沈蒲生，宋娟.基于最低造價的 T 形截面鋼筋混凝土簡支梁優(yōu)化設計[J].建筑技術開發(fā)，2008，10（20）.

[2] 劉善國.簡支梁加固與正截面計算[J].連云港化工高等專科學校學報，2001，6（30）.

[3] 李宏江，葉見曙，王康.舊鋼筋混凝土簡支梁橋承載潛力因素分析[J].東南大學學報（自然科學版），2001，6（20）.