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文档简介
桥梁结构病害诊治与改造加固设计第一,桥梁病害诊断与评估一.桥梁病害诊断在役桥梁结构随着使用时间的延续,受结构使用条件变化及环境侵蚀等因素的影响,加之设计和施工的不当,都会使结构受到不同程度的损伤,造成桥梁病害,使结构性能退化,使用功能逐步降低乃至完全丧失。结构受到损伤后,需要对结构损伤原因和程度进行分析,确定结构损伤后的承载能力和剩余寿命。在此基础上进行结构改造决策分析,根据经济技术条件提出结构处理措施,如维修、加固或拆除重建等。(一)详细而认真裂缝调查、检测与分析是混凝土结构损伤检测的核心实践表明,混凝土结构的任何损伤与破坏,一般都是首先在混凝土中出现裂缝,裂缝是反映混凝土结构病害的晴雨表,所以,对混凝土结构的损伤检测,首先应从对结构的裂缝调查、检测与分析入手。混凝土结构的裂缝是由材料内部的初始缺陷、微裂缝的扩展而引起的。引起裂缝的原因很多,但可归纳为两大类:第一类:由外荷载引起的裂缝,称为结构性裂缝(又称为受力裂缝),其裂缝的分布及宽度与外荷载有关。这种裂缝的出现,预示结构承载力可能不足或存在其他严重问题。第二类:由变形引起的裂缝,称为非结构性裂缝,如温度变化、混凝土收缩等因素引起的结构变形受到限制时,在结构内部就会产生自应力,当此应力达到混凝土抗拉强度极限值时,即会引起混凝土裂缝,裂缝一旦出现,变形得到释放,自应力也就消失了。两类裂缝有明显的区别,危害效果也不相同,有时两类裂缝融在一起。调查资料表明,在两类裂缝中以变形引起的裂缝占主导的约占80%;以荷载引起的裂缝占主导的约占20%。对裂缝原因的分析是裂缝危害性评定,裂缝修补和加固的依据,若对裂缝不经分析研究就盲目进行处理,不仅达不到预期的效果,还可能潜藏着突发性事故的危险。1.结构性裂缝(受力裂缝)众所周知,混凝土的抗拉强度很低,抗拉极限应变大约为。换句话说,混凝土即将开裂的瞬间,钢筋的应力只有。事实上,在正常使用阶段钢筋的应力远大于此值,所以说在正常使用阶段钢筋混凝土结构出现裂缝是避不可免的。因而,习惯上又将这种裂缝称为正常裂缝。实践证明,在正常条件下,裂缝宽度小于0.3mm时,钢筋不致生锈。为确保安全,允许裂缝宽度还应小一些。新修订的<公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范>JTGD62-2003(以下简称<桥规JTGD62>)规定:钢筋混凝土构件计算的特征裂缝宽度不应超过下列规定的限值:Ⅰ类及Ⅱ类环境0.2mmⅢ类及Ⅳ类环境0.15mm结构性裂缝可根据构件的受力特征判断。图1-1所示为钢筋混凝土简支梁的典型结构性裂缝分布示意图。图1-1钢筋混凝土梁结构裂缝图1-1中①所示的跨中截面附近下缘受拉区的竖向裂缝,是最常见的结构性裂缝。在正常设计和使用情况下,裂缝宽度不大,间距较密,分布均匀。若竖直裂缝宽度过大,超过规范规定的限值,预示结构正截面承载力不足;图1-1中②所示为支点(或腹板宽度变化处)附近截面由主拉应力引起的斜裂缝。在正常设计和使用情况下很少出现斜裂缝,即使出现裂缝宽度也很小。若斜裂缝宽度过大,预示结构的斜截面承载力不足,存在发生斜截面脆性破坏的潜在危险,应引起足够的重视。有些结构性裂缝(受力裂缝)是由设计错误和施工方法不当所造成的。例如:钢筋锚固长度不足、计算图式与实际受力不符、构件刚度不足、次内力考虑不全面和施工安装构件支承吊点错误等都可以使构件产生裂缝。图1-2所示为美国纽约一座高架桥桥墩盖梁悬臂裂缝分布及加固方案示意图[2]。桥梁通车后发现桥墩盖梁悬臂出现严重裂缝,裂缝从上层受拉钢筋端头处开始,向下沿伸至悬臂根部。显然,这种裂缝是由于钢筋锚固长度不够所引起的结构性裂缝,这种结构性裂缝对结构安全构成潜在危险,应及时加以处理。该桥采用了预加应力的方法进行了补强处理。用在超静结姻构中基础唉不均匀沉君降,将引累起结构的标内力变化粉,可能导届致结构出题现裂缝。黑基础不均计沉降引起怀的上部结疼构的裂缝哗,实质上捎是属于结辉构性裂缝壶(受力裂盆缝)范畴危,裂缝的者分布和宽绸度与结构临形式、基院础不均沉谢降情况及群大小等多脊种因素有维关。这种石裂缝对结疲构安全性晓影响很大由,应在基摸础不均匀寺沉降停止营或采用加瓣固地基方惊法消除后垃,才能进短行上部结权构的裂缝嘴处理。用图具1-说2续:美国纽市约高架桥劝桥墩盖梁津悬臂裂缝强分布及加霉固方案臭图喂1-租3茶南方某城云市立交匝搏道桥的平闻面布置和羡横断面图洞图树1-客3芒所示为我专国南方某屯城市立交畏匝道桥的垫平面布置浆和横断面昨图,其中毯第三联凭(籍10~1歼8钳号墩)魄为努8×25限m攻钢筋混凝羞土连续箱库梁结构,遇软土地基尊,钻孔桩忆基础,采饶用满堂支交架就地浇浇筑混凝土杆施工。且该桥施工粱中出现严钞重裂缝,马第三联容(痰18~1要6撇号墩赏)射+1/全4恨(窜16~1涉5饱号墩)跨围拆模后,犁发现边跨拨(身17~1季8独号墩)出肿现乔2信5谎条竖直裂冲缝,最大舟裂缝宽度列为竞0.15烛mm携,三个月间后发现其抖余各跨都舟出现了裂仓缝,跨中扣部分的裂语缝已由腹柄板向底板森沿粒伸弓200满mm晋,个别裂佩缝已贯穿左底板,在扒墩顶负弯四矩区段也涂出现了由止腹板向翼燕缘端部延疑伸的横向横裂缝。锡在该桥的热事故分析电中,通过徒对施工、归检测、监馋理原始资相料的分析妨,排除了搞由施工方蒙法不当和戒材料强度私不足造成羡如此严重疤裂缝的可药能。通过店对设计资克料审核发杠现,原设命计在计算纯基础不均护匀沉降时砖,只考虑狠第三联中告间支点鼠(摩1怠4壶号墩)下底沉扯20投mm柴一种工况孟。显然这想样处理是百不全面的怒。若凤按推9名个支座分忙别下亩沉麦20宜mm筝共闻9党种工况计炒算结果,毙进行最不花利内力组鲜合向,便1榨7驻号墩顶截材面负弯矩之最大。按在此内力计百算,该截劲面原设计财配义筋严重不康足,比计饶算需要值删少预32.2馆%摇,正截面村抗弯承载对力不足,排致使箱梁拦顶板出现夜严重的横脱向贯通裂灵缝。横向兽裂缝进一南步向腹板胃发展,使阅墩顶截面股的连续嵌迅固作用降抛低,全桥捎处于类似驴于简支梁撇的工作状钟态,使各煎跨中正弯拨矩增加,序因正截面印抗弯承载听力不足出励现竖直裂迫缝。拖2乞.非结构刮性裂缝忠混凝土的股非结构性杀裂缝根据止其形成的积时间可分饥为:混凝浸土硬化前荡裂缝、硬翠化过程裂销缝和完全潮硬化后裂鞠缝。非结瞒构性裂缝阿的产生受妥混凝土材崇料组成、珍浇筑方法毛,养护条烛件和使用洗环境等等槽多因素影言响。馆(寺1们)收缩裂易缝穗混凝土凝混固过程,调混凝土中压多余水分例蒸发,体物积缩小称乐为干缩。挥同时,水垦泥和水起忍水化作用炼逐渐硬化挺而形成的烈水泥骨架榨不断紧密遮,体积缩寒小,称为柜凝缩。收谷缩中以干趴缩为主,孟占总收缩伞量夺的乡8/10钥~9/1拍0滨。收缩量盈随时间增寨长而不断袄加大,初饰期收缩较咱快,尔后销日趋缓慢献。普通混库凝土在标暴准状态下允的极限收尾缩变形约填为恶3.24端×10危-伴4催。孕当混凝土贱成形后,扮表面水份梢蒸发,这列种水份蒸妄发总是由脏表及里逐壤步发展,吃截面上温迎度形成梯奥度,内外宅干缩量不炸一样,因宇而混凝土谣表面收缩犯变形受到谣混凝土内争部约束或冻其他约束视限制时,掏即在混凝牛土中产生芝拉应力,树引起混凝亮土开裂。奉尤其是混柱凝土早期深养护不当瓜,混凝土惯表面直接崭受到风吹逢日晒的影博响,表面药水份蒸发喉过快,产挖生较大的臭拉应力,唐混凝土早再期强底低启,很容易最出现收缩各裂缝。菠收缩裂缝满发生在混妄凝土面层自,裂缝浅针而细,宽胆度多在阳0.05烫~0.2乘mm逝之间。对览板类构件库多沿短边竿方向,均清匀分布于分相邻两根莫钢筋之间所,方向与混钢筋平行诱。对高度蜻较大的钢站筋混凝土时梁,由于番腰部水平壮钢筋间距冻过大,在矛腰部(或匆腹板)产唉生竖向收珍缩裂缝,等但多集中莫在构件中算部,中间秩宽两头细哭,至梁的美上、下缘喇附近逐渐瞎消失,梁女底一般没依有裂缝。钩大体积混横凝土在平值面部位收进缩裂缝较称多,侧面孔也有所见碧。收缩裂轮缝对构件果承载力影遇响不大,顿主要影响煎影响结构陶外观和耐成久性。乎(坏2泉)温度裂键缝婚钢筋混凝退土结构随蜘着温度变蹲化将产生奴热胀冷缩想变形,这配种温度变沾形受到约敬束时,在戏混凝土内丈部就会产枯生拉应力林,当此应礼力达到混棋凝土的抗惭拉强度极佩限值时,脊即会引起脑混凝土裂察缝。这种犬裂缝称为赠温度裂缝熟。按结构悲的温度场锯不同、温逢度变形、杜温度应力估不同,温讽度裂缝可优分为三种只类型:诉①涝截面均匀杯温差裂缝建:绞一般桥梁莲结构为杆钉件体系长避细结构,症当温度变揉化时,构兴件截面受校到均匀温步差的作用无,可忽略励横截面两册个方向的贺变形,只坑考虑沿梁零长度方向据的温度变谢形,当这诊种变形受意到约束时题,在混凝画土内部就凝会产生拉贼应力,出钱现裂缝。攻例如:连房续梁预留碌伸缩缝的像伸缩量过疯小,或有乖施工散落冤的混凝土棕碎块等杂彼物嵌入伸锤缩缝,或丘堆集于支逮座处没有舟及时清理期,使伸缩嘉缝和支座吗失灵等,销当温度急前剧变化时射,结构伸素长受到约企束,掩上部桥跨羞结构就会椅出现这种根截面均匀料温差裂缝伴,严重者炭还可能造鼓成墩台的详破坏。筝②去截面上、仆下温差裂怪缝摔以桥梁结稳构中大量宜采用的箱支形梁为例肾,当外界杏温度骤然敬变化时,瓜会造成箱盛内外的温腐度差,考朽虑到桥梁拳为长细结诱构,可以冶认为在沿拉梁长方向碰箱内外的舅温差是一思致的,沿裹水平横向秩没有温差财。可将三魂维热传等江问题简化部为沿梁的稻竖向温度骆梯度来确耐定,一般苍假设梁的暮截面高度戚方向、温亚差呈线性韵变化。劫在这种温瘦差作用下远,梁不但材有轴向变某形,还伴舒随产生弯魔曲变形。访梁的弯曲塔变形在超众静定结构亲中不但引隐起结构的付位移,而梅且因多余菊约束存在揉,还要产凤生结构内专部温度应亲力。当上板、下温差放变形产生虑的应力达幻到混凝土能抗拉强度狼极限值时择,混凝土妨就要出现伞裂缝,这骄种裂缝称聪为截面上哗、下温差装裂缝。限③漂截面内外伶温差裂缝榆水泥在水界化过程产德生一定的府水化热,伐其大部分胡热量是在浅水泥浇筑吩后矛3北天以内放语出的。大除体积混凝蜓土产生的惩大量水化扣热不容易椅散发,内弦部温度不很断上升,晓而混凝土胶表层散热乌较快,使萍截面内部听产生非线衰性温度差悦。另外,束预制构件样采用蒸气烧养护时,议由于混凝斥土升温或而降温过快默,致使混摇凝土表面甘剧烈升温腾或降温,令也会使截盲面内部产夹生非线性佳温度差。朴在这种截殃面温差作育用下,结罪构将产生炭弯曲变形朵,且符合制平截面假闭设,截面纹纵向纤维妖因温差的舌伸长将受滋到约束,偏产生温度茎自应力。挨对超静定决结构还会谜产生阻止捏挠曲变形帜的约束应派力。有时洁此温度应档力是相当睛大的,尤烟其是混凝耀土早期强给度比较较符低,很容酿易造成混懒凝土裂缝厌。索混凝土温昂度裂缝有得以下特点辽:更①洲裂缝发生距在板上时趟,多为贯欲穿裂缝;浸发生在梁今上多为表淹面裂缝。笑②甜梁板式结碑构或长度炼较大的结渡构,裂缝轮多是平行池于短边。镜③尺大面积结练构(例如陆桥面铺装妥)裂缝多丙是纵横交醒错。缠④演裂缝宽度善大小不一煮,一般在剥0.5m位m东以下,且厌沿结构全里长没有多鹊大变化。轮预防温度排裂缝的主灾要措施是稳合理设置振温度伸缩溜缝,在混膊凝土组成窗材料中掺乞入适量的属磨细粉煤塌灰,减少用水化热,面加强混凝商土养护,描严格控制歌升温和降呈温速度。炮(管3话)钢筋锈裙账裂缝(紫顺筋裂缝待)陪钢筋混凝踩土结构的凶裂缝与钢坝筋的腐蚀居相互作用柳。裂缝会怪增加混凝赞土的渗透胞性,使钢蛾筋的腐蚀瓦加重,另增一方面钢汽筋腐蚀后管,腐蚀产注物体积膨易胀,使混厘凝土保护碍层沿纵筋拾方向出现督裂缝,严逐重者混凝泽土保护层汤会完全脱趋落。环对预应力律混凝土构稻件而言,始由于预压筋应力过大爆或管道灌竖浆受冻、烛膨胀等原奔因也可能疼出现顺筋竞裂缝。这选种裂缝是捏不可恢复往的,会加师剧预应力闸筋的腐蚀壁(又称应泉力腐蚀)文,预应力既筋腐蚀又摘会进一步股加剧顺筋武裂缝的扩拜展。如此印恶性循环午,带有极坐大的危险者性,应引荷起足够的森重视,及寿时处理。楼(二)钢失筋腐蚀是肿影响混凝族土结构耐克久性的主偏要因素坦众所周知许,在钢筋石混凝土结剩构中钢筋炸承担拉力被,混凝土坊承担压力狂,两者组魂成一个整馒体共同工挂作,混凝盏土保护钢比筋免于锈耐蚀,保证冒了结构的滋耐久性。这混凝土和丑钢筋的强细度是确定星钢筋混凝枯土结构构择件抗力的扛基本参数绘,它随时薪间的变化毒规律是建玩立在股结拐构抗力变尽化模型的冠基础。帝一般来说洲,混凝土咐强度在初此期随时间个增大,但魄增长速度钟逐渐减慢价。一般大叠气条件下益混凝土的冬损伤主要蜡是碳化腐萍蚀和冻融膏循环破环烟。试验研储究表野[2]款,碳化对邮混凝土强虹度没有破块坏作用,滚碳化后混躁凝土的强画度随龄期恨增长反而贞提高;冻炮融循环使椒混凝土的被强度有所纪降低,其亦降低的幅吼度主要与并混凝土的监材料组成洋有关,随韵时间的增孕长变化不青大。猾混凝土碳宣化腐蚀会径降低混凝要土的碱性辩,随着时净间的推移厌,碳化的晌发展会使社混凝土失须去对钢筋词保护作用洁,引起钢网筋的腐蚀伶。钢筋的福腐蚀是影唤响混凝土旷耐久性和社使用寿命铅的重要因姥素。因此缩研究混凝顿土碳化和样钢筋腐蚀爱随时间随谈时的变化锡规律,建减立在役结唱构抗力变券化模型,浮是进行混滔凝土结构馋耐久性评沃估和剩余护寿命预测消的核心内掉容。置1虹.混凝土扎的碳化茎混凝土的壶碳化是指蛛混凝土中典的氢氧化店钙炼(敢C节a(OH狗)葬2酷)与渗透宏进混凝土示中的二氧浇化碳药(避CO腿2逝)和其他这酸性气体邀等发生化抓学反应的安过程。碳壁化的实质洪是混凝土颤的中性化酷。姥通常情况冶下,早期育混凝土具戴有很高的棕碱性,倚其扯P奖H事值一般大秩于塌12.5征,在这样果高的碱性膛环境中埋板置的钢筋弃容易发生惠钝化作用仁,使得钢戴筋表面产鸦生一层钝滔化膜,能问够阻止混题凝土中钢耐筋的锈蚀狡。当有二观氧化碳和匠水汽从表拍面通过孔摇隙进入混粥凝土内部仆时,和混接凝土材料喉中的碱性往物质中和刊,会导致考混凝土烂的瓦P超H抹值降低。搞当混凝土法完全碳化馅后,就出席现阁P肯H偏值小题于驻9绸的情况,威在这种环企境下,混榴凝土中埋碑置的钢筋桑表面钝化倚膜被逐渐炎破坏,在鲜有水份和也其他有害娃界质侵入竭的情况下本,钢筋就颗会发生锈左蚀。钢筋吩锈蚀又将迫导致混凝猪土保护层卡开裂,钢愿筋屈服强喜度降低,父结构耐久邮性降低第远一系列不滔良后果。笔(朽1劳)影响混示凝土碳化译的因素喂研究表明芹,混凝土痕的碳化速裙度取决投于销CO允2坛气体的扩明散速度绵及择CO危2争与混凝土境成份的反雄应性速度咐,杜CO闲2择气体的扩圈散速度受重混凝土本午身的组织稠密实性兴,飘CO绕2盟气体的浓卡度,环境傲温度,试耻件含水量霜等多种因粱素影响。磁所以,混川凝土的碳警化反应受纹混凝土内立孔溶液的忌组成、水丈化产物的捞形态等因司素的影响辅。这些因剂素可归结离为与混凝条土自身相枯关的内部贷因素(主则要有水泥商用量和水尺灰比)和灿与环境有鲁关的外界及因素。对敞于在股结豪构物来说量,由于其恼内部因素游已经确定曲,因此影声响混凝土侦碳化速度创的主要因截素是外部谋因素,炊如哨CO翁2弱的浓度越未高,且压前力越大,房碳化深度亭越大。因礼此,在城丧市交通繁须忙路段处妹的结构物湖往往碳化屈现象较严云重。另外外,碳化较棉易发生在困潮湿环境足中,尤其脱是干湿交范替的环境胁,因此,须南方的结诵构物容易掩产生碳化巴现象,且慨随着温度庭的升高,奥混凝土的辽碳化加速嫁。晚(愧2必)混凝土鄙的碳化规蝇律巡国内外学咐者在分析谜碳化试验叫结果的基待础上,提熄出了碳化亩深度与碳宵化时间的旱关系式为婆湿申帝剪本(假1连-1废)议式中:画D去—己—峰碳化深度坑(壳mm都);慨t盐—豆—烫碳化时间故(年);代R您—悬—蹦碳化速度裁系数,其保数值不仅素与混凝土宰的水泥品丈种及用量嚼,养护方巾法有关,助还与环境调湿度、温否度浆及权CO丝2姜浓度等多拾种因素有投关。阔国内外很培多学者对甜碳化速度咽系数弯R樱的取值都歪提出了各柜自的经验遍公式。这侵些公式的肾区别在于鸭选取的参扭数和参数贡的个数不茂同。近几且年来,国较内外许多挣学者都致饰力于混凝躬土碳化的袄多系数方状程的研究马,中国建垒筑科学研衰究院将公扩式(处1-1狸)所示用店单一系数柴表达的碳远化深度与羞碳化时间席关系式,贱改写为下笔列形式活[2]场:缠敌删站(孤1哪-响2升)纽式中:刮η芹1抗—神—头水泥用量秆影响系数鄙;低η刻2欢—凶—复水灰比影岛响系数;同η爷3队—谎—晚粉煤灰取究代量影响贝系数;毕η剑4挪—茎—谦水泥品种丢影响系数铅;肯η忍5偶—链—醉骨料品种乡影响系数缝;疾η他6议—倍—影养护方法吵影响系数杆;骑混凝土影赴响系数批η鼠1偿、论η挖2葬……驾η哈6被,可按表霜1-1坚取用。黑k撇—他—咬综合影响旱系数,普宫通混凝土钉k炉=芳2.32停,轻骨料裁混凝土拒k但=抄4.18身。菠混凝土碳够化影响系叉数缘庆合物胞业槽百表惕1-1斤贯系数名称热符号储条件甩相对指标励水泥用量辩影响系数沃η怒1漠水泥用量届(制kg/m离3将)魔250娱300在350班400木450桑轻骨料混卖凝土扔1.35肉1.0纲0.85代0.75懒0.65孟普通混凝注土葬1.40挎1.0衫0.90鸦0.80醉0.70裕水灰比化影响系数拳η棕2奔水灰比般0.4矿0.5焦0.6腾0.7选轻骨料混趣凝土拼0.85甚1.0感普通混凝掘土类0.7管1.0荡粉煤灰眉取代量渡影响系数封η效3猜粉煤灰取余代量忘(庄%)奶0阔10娇20董30犯轻质混凝隔土旬1.0性1.2获1.30蒜1.50历普通混凝拒土确1.0慢1.30排1.50养2.00棚水泥品种托影响系数槐η家4资水泥品种客4.25评普硅水泥碎42瞧5缘矿渣或火漠山灰水泥炕63奉5狼矿渣水泥俊轻质混凝楼土笔1往.0急1.20蚀1.25召普通混凝位土鸟1.0变1.35卵1.50贝骨料种类让影响系数奉η千5煌骨料种类读粗骨料乘细骨料年天然孕轻骨料海人造订轻骨料臭碎石炕普通砂禾破碎堡轻砂灶珍珠浪岩砂僚1.0蓬0.6杆0.55觉1.0包1.4冰2.0警养护方法唱影响系数旬η烟6限养护方法杀标准养护伶蒸汽养护天轻质混凝剧土返1.0栗1.5汤普通混凝峰土洋1.0格1.85帐利用公式凯(住1-1窑)推算混遵凝土的碳因化深度时竞,公式中碑的碳化系板数霸R陕也可按中拴国建筑科瞧学研究院李推荐的统榆计经验公朋式由混凝登土设计强淋度等级直赢接求出。己考虑各地四气象条件袄不同,碳亩化系数可破参照表打1-2局[3]符。确混凝土碳脾化系误数驰R烧计算表达畏式醉据染蹦宿岸电表分1-2粮醋城市名称顶环境条件蚁碳化系数乱公式阶北京悼室外环境赠151/错—锐2.38前西宁检室外环境仿139/歼—汗2.钳1劳8麻贵阳端室外环境啊131/之—鲜1.78吵杭州选室外环境澡152塌/擦—米2.39灿2山.钢筋的为腐蚀蹄大量的工敢程实践表转明,钢筋象的腐蚀是筹影响在役合钢筋混凝字土结构耐途久性的主同要因素。街处于干燥留环境下,告混凝土碳牢化速度缓押慢,具有伪良好保护倡层的钢筋刑混凝土结炭构一般不臣会发生钢节筋腐蚀;狮而处于潮苦湿的或有拥侵蚀介质蚀(例如氯雕离子)的回环境中,爽混凝土将背加速碳化稻,钢筋钝乎化膜逐渐塌破坏,常币因钢筋腐裂蚀引起结掌构的严重惹破坏。钢糊筋腐蚀伴止随有体积神膨胀,使择混凝土沿享钢筋出现甩爆裂,造金成钢筋与嫁混凝土之潮间粘着力军的破坏,究钢筋截面摔面积减少其,构件承纺载力降低直,变形和栽裂缝增大匀等一系列禁不良后果掉,并随着魂时间的推惨移,腐蚀盒会逐渐恶金化,最终岛可能导致扯结构的完统全破坏。阵(街1酱)钢筋腐尺蚀的机理勒混凝土中抽的钢筋腐男蚀一般为阅电化学腐泛蚀。二氧纵化碳、氯冰离子等腐荡蚀介质侵味入时,混素凝土的碱行性降低或吹混凝土保近护层开裂剃等都会造床成全部或茅部分地破趟坏钢筋表少面的钝化泻状态,由洽于钢材材泉质和表面相的非均匀赔性,在钢怕筋表面的限不同部位谣总会出现佛较大的电木位差,形督成阳极和恐阴极。因粉此,在潮桑湿环境下玩由于氧气绸和水的参胳与,钢筋谢就可以发使生电化学映反应:寨在阳极的炼反应为谜(载1-负3影)誉在阴极的血反应为瘦(局1-4仆)逆阴极、阳仰极生成的泳铁离子和昂氢氧根离怒子结合生亭成氢氧化飘铁:保(鸟1泰-5手)皮在氧气和耻水汽的共的同作用下蓄,由于上荣述电化学轿反应,使融钢筋表面趋的铁不断咳失去电子后而溶于水棋,从而逐贺渐被腐蚀瞒,在钢筋嫂表面生成诚铁锈,铁坊锈体积膨目胀,引起狮混凝土开刊裂。战影响电化超学腐蚀的疮因素有环峡境的湿度蕉、温度、表氧气浓度杰等,湿度转越大、温丛度越高、指氧气浓度路越大,腐巨蚀越严重辱。氯离子祸虽然不能违构成腐蚀矛产物,但扫其中间产滥物对钢筋傍腐蚀电化慈学反应起愧催化作用秩,将加速材钢筋的腐聪蚀,对结扭构的危害拿较大。济钢筋由于喷电化学腐海蚀等原因均,使表面托形成大小洋不一、分撞散分布的今腐蚀坑,唐腐蚀坑的捏存在加大粘了钢筋的程电位差,搏使腐蚀加六速;另一粮方面腐蚀汽坑相当于集一个缺口德,在钢筋颂受拉时,舟将引起应维力不均匀逮分布,造纠成应力集阿中,可能悼导致钢筋膛的早期断番裂,这种凳现象称为忆钢筋的应环力腐蚀。丘应力腐蚀吓是化学腐砍蚀和应力参复合作用率的结果。桑应力腐蚀喊的主要与步腐蚀介质尤,钢筋的塔应力水平乞和钢筋的敏材质情况谱的有关,庄钢筋的强够度和应力踏值对应力扇腐蚀有重细要影响。火钢筋的强匹度越高,疤其变形性受能越差,牵越容易发床生应力腐发蚀;钢筋岛应力越高眨,应力腐草蚀的敏感柿性越大。岂因此,应忌力腐蚀对踢高强预应绿力筋的危桂害是很大惭的。蹄(驰2评)钢筋腐拐蚀对结构筛受力性能教的影响裙混凝土中沙的钢筋腐壤蚀后,腐川蚀产物体陷积膨胀使哀混凝土保浅护层沿纵消筋出现裂换缝,使钢掠筋与混凝棒土的粘结独力下降,隶钢筋截面末积减少,夹屈服强度窗降低,随暴着时间的污推移结构办受力性能承将进一步弄恶化,严袭重影响结氧构的耐久永性。虏①业钢筋腐蚀坟对钢筋与者混凝土粘烟结强度的洁影响仙钢筋腐蚀月对粘结强隶度的影响时与腐蚀量爆有关:当防钢筋表面剩只有轻微京的腐蚀时尊(腐蚀率卸小跟于膛1望%斯),钢筋能与混凝土塘之间的粘抵结强度有皮所提高;膛但随蚀量浇的增加,葛粘结强度暮则会显著伤下降。当讯因钢筋腐骗蚀产生顺之筋裂缝,尖且裂缝宽喇度超过引1.5~郊2mm讨时,钢筋仪与混凝土胡之间的粘狠结力基本青丧失,其唉平均粘结先强度仅为括无纵向裂棕缝的纹3.5%秤~5.5谈%劲。躲②愈钢筋腐蚀歌对构件承均载力的影丈响恨钢筋腐蚀魄对钢筋混诉凝土构件扛承载力的展影响主要欧取决于钢目筋腐蚀引腿起的钢筋备截面面积军减少、材潜料力学性季能的变化劲和钢筋与盆混凝土之廊间的粘结棚力。蚕(借3批)腐蚀钢钩筋的截面搂损失率块钢筋的腐仓蚀率以截纽面损失率搂表示。对猾在股结构奴的钢筋腐控蚀截面积钻损失率可刃采用取样凳检查法或霜裂缝观察请法确定。杆取样检查昼法就是去扛掉混凝土扬保护层直老接检查腐抱蚀情况,填如剩余直猫径,腐蚀侵坑的长度封、深度等词。检查即静可在钢筋顿上直接进组行,也可坐以取钢筋蜜试样在实可验室进行经分析。们裂缝观察乱法是根据价混凝土上芝裂缝的形押状、分布陈及裂缝宽酱度来判断雨钢筋的腐犹蚀程度。瞧钢筋腐蚀却后会产生掏体积膨胀挖,造成混译凝土出现越顺筋裂缝式,因此,顽通过观察归混凝土构弃件上有无维顺筋裂缝沈和裂缝开耕展宽度可渗判钢筋腐考蚀程度,顶见表犹1-3睁[2]猫。设钢筋混凝蕉土构件裂奴缝与钢筋樱截面损失码率框宪岛蹦给表罚1-3械切裂缝状态筒钢筋截面国损失率哈裂缝状态情钢筋截面胸损失率器无顺筋裂本缝劝(赠0~1)津%妹保护层局滨部脱落陪(善5~20灯)%猛有顺筋裂拳缝贱(涂0.5~漫10)%汁保护层全椒部脱落每(谊15~2摇0)%滤腐蚀钢筋玻的截面损路失率与裂姻缝宽度、僵保护层厚乳度、钢筋鉴直径和混均凝土强度爱等有关,渣它们之间尘的关系可匙表示为:挽穷另您状(轿0哄≤秒<0.2靠mm寻)醉闸愤躲(亩1-6百)仓牌济究葛(秃0.2包≤难mm办<0.4妇mm栽)赏饮捉竿(题1-7米)糟式中:酷λ魔—熊—渔钢筋截面海损失率耀(蓝%宾);锅C耽—有—嫁混凝土保架护层厚度诱(苏mm盛);蛇d画—徒—概钢筋直径命(鸭mm葡);严f葛cu.k熔—好—闭混凝土立漆方体强度填(斜Mp惹a职);及—持—蜡腐蚀裂缝社宽度(花mm丑);堤腐蚀钢筋待的截面损消失率,亦杰可按不同斥钢筋位置沙,按下列涂公式计算贷:糖①吓位于角部均的遵R23艘5泛钢筋(庭原手Ⅰ并级钢筋)贯(旗C急=15~劈25绢mm颜)坡博灾(俗1-8锅)邮②枪处于箍筋扶位置稠的栗R23丧5稠钢筋(闲原辟Ⅰ缎级钢筋)作简题(删1-内9委)介③逐位于角部蚁的陵HRB3些3紫5削钢筋(蝶原乞Ⅱ略级钢筋)丰(介C卖=20~士40控mm坏)享允愿(冰1-10锯)醒(费4妻)腐蚀钢各筋的力学叨性能冶钢筋腐蚀降后其力学宏性能如:等抗拉强度顿、伸缩率售等也随之但发生变化佛,变化情梢况取决于膜钢筋的品榜种和环境免介质条件盛。抽对普通的丙热扎钢筋紫,在一般浮大气环境怨下腐蚀对扬其力学性感能影响不猾大。但是日,若乐混凝土中年渗入了氯拌化物而使涂钢筋腐蚀蓝,则使钢浑筋的延性洞大为降低遇。在高强雷度钢筋中算,应力随岛着塑性的阶降低而逐阔渐松弛。欺中国建筑夏科学研究值院的实验窗表明,当帮钢筋表面女沿长度发屋生均匀腐妙蚀时,随件着腐蚀率扛的增加,想钢筋的极白限强度与韵极限延伸柄率都随之宿降低,用朝公式表示锯为(直醋径仔12前mm欺,尤R23白5珍钢筋):层竖携(经1-1克1晒)慈λ闯8%续胞(抚1-1桨2座)梳λ捉>暖8%赠桥(城1-1岔3斥)形式中:膝—渔—箱腐蚀后钢翠筋的极限妈强度;奥—虾—衰腐蚀前钢握筋的极限宁强度;涌—诊—冰腐蚀后钢帐筋的延伸俘率;番—台—咽腐蚀前钢怖筋的延伸犯率;拒λ位—熄—立钢筋的截桂面面积损掀失率。尾冶金部建秤筑科学研管究院的研罩究表明,纪钢筋腐蚀络后延性的叔降低程度陈比截面损贩失率大。暑钢筋腐蚀鸡对其力学诉性能的影倒响取决于钉腐蚀程度件。当钢筋除表面仅有议浮锈且截箱面损失率桃小胁于叠10繁%州时,钢筋勺的应敬力旨—响—卡应变关系秤和钢筋极椅限强度、阳屈服强度鲁与未锈蚀瓣者基本相雀同;当钢短筋腐蚀的蓄截面损失呼率小亭于盟5枯%饱时,钢筋骆的应钞力森—颠—模应变关系畜仍具有明排显的屈服蜜点,也具车有足够的捡延性,钢蓬筋的极限洒强度和屈白服强度也须未有显著记的改变;盼当钢筋腐沃蚀的截面郊损失率大目于飞10淋%碍时,钢筋肆的力学性恐能有显著冷的改变。感钢筋腐蚀衫分类紫表宰晚句表幅1-4音腐蚀程度燃a晨b粪c术d期截面损失超率厕(科%)美0~1任1~3爪3~10巧>10骂裂缝情况抚无纵向裂洲缝汤无纵向裂辅缝展有少量瓦纵向裂缝斯纵向裂缝善增多,保俊护层部分荣剥落,严强重时保护损层脱落凶腐蚀扩散段腐蚀仅发妇生岗在钢筋表员面筐腐蚀仅发嘱生花在钢筋表使面付向混凝土距扩散腐蚀肠物悔铁锈沿混柔凝土裂缝盏扩散,使谨顺饶筋裂缝贯陈通,保护注层脱落。晕屈服强度诸基本不变相基本不变母基本不变迎降低号极限强度蔑基本不变关基本不变寿降萄谋脊低按降低,具借有可能产擦生应力腐臣蚀当延伸率狂基本不变类基本不变营降杜羽狂低慢降低,可挖能发生脆钉断警粘结力闲基本不变汇基本不变谣降低,但映不明显询显著降低促(虑5箭)钢筋腐达蚀对构件削承载力的妇影响姨钢筋混凝袭土结构的锈抗弯承载沿力,随钢誓筋腐蚀率鉴的增加而大呈线性下涂降规律。刑①是当钢筋的灾截面损失萌率小垄于烟5碑%阳时,钢筋态的抗拉强延度与延伸吃率基本上为无变化,评钢筋与混而凝土之间规的粘结力即也基本不遣变,平截究面假设仍宁然成立,据可以按照捐无腐蚀的由普通钢筋满混凝土构遵件的计算需方法分析欲构件的抗鸡弯承载能衫力,但分单析中应考亭虑钢筋截戚面损失率史。残②颗对于中度阅腐蚀的钢揉筋,由于舌钢筋截面云面积少、翠钢筋抗拉气强度和延掘伸率降低廉,使钢筋肺混凝土构察件的承载宴力明显下僻降。但是降在这阶段娱,钢筋腐克蚀坑深度爬不大,尚悟未形成应孩力集中区纪。一般情肌况下,钢恢筋不会发精生脆断或俘延性明显浅降低现象陶,构件从白加荷至最秧后破坏的警全过程仍崇呈现出良退好的变形稍性能。构云件的承载嗓力仍可按励未腐蚀的俊普通钢筋疗混凝土构迈件的计算司方法计算侄,但应同作时考虑钢字筋截面损废失和屈服偶强度降低液的双重影截响。司③傅当钢筋发悉生严重腐变蚀时,随捏着钢筋与吉混凝土粘缴结强度的谅显著降低冈,钢筋与哨混凝土之梅间的共同丢工作能力迹减弱,梁今的受力接颤近于无粘测结预应力渐拉杆或附勇加有普通便钢筋的无互粘结预应眼力混凝土借梁。此时宋构件的抗欲弯承载力吹、刚度都烧有明显降吗低。对于都这种情况妙,若用规堡范给出了仿用于普通雾钢筋混凝帖土承载力暮计算公式程、分析构童件的承载勿力时,除绪应考虑钢茶筋截面损舒失率和屈忆服强度降刃低的影响墓外,尚应椒考虑钢筋呀与混凝土食共同工作挣折减,将所其承载力捧乘桶以桨0.8~主0.订9旨的系数。汗二.桥梁剩结构的鉴陡定评估款桥梁结构渣鉴定评估奖的目的是已分析现有韵结构的安拦全可靠性天和剩余使奉用寿命。时桥梁病害适损伤检测疤分析是鉴秃定评估的喇基础,鉴杠定评估是穴对桥梁进忽行改造决堡策分析的漆前提。各(一)结进构承载力剂评估僚评估现有俱结构的安驳全可靠性坊的核心问先题是确定逃考虑结构映病害损伤三后的结构搞承载力。业桥梁结构区的承载力唇评定通常高采用以下植三个途径绘:辉1永.根据相多关规范要煤求对照桥假梁的存在答的缺陷及愈病害进行贞综合评定糠例如我带国蠢<驳公路养护娘技术规蔬范凳>侧中对桥梁丘技术状态饮标准和裂弓缝宽度,蜓都做了规伐定。依此鹿标准将桥也梁技术状疤况划分为育四类。公偿路养护管买理部分推饼广使谜用中<的桥梁技术丸状况评估蚊专家系丢统奋>壁也属于综远合评估方质法,这种预评估方法最只能给出稿宏观的分国析结果。闸2杏.现场荷脂载试验评应估方法长通过现场滑荷载试验沈(静载试郑验和动载落试验)可件直接检算孙结构的实认际承载力斥。荷载试浮验与理论修计算分析土相结合是乘比较符合侧实际的承肢载力评定触方法,但吴试验设备君复杂,技倡术难度高露,经费支价出大,目牲前尚难以辈大规模推蚁广应用。亡3宏.理论计蚁算分析评享估方法孙在现场调瓦查和病害第检测分析决的基础上延,考虑结都构病害、送损伤的影猜响,按现裳行规范计拣算结构承劈载力是国签内采用的畏承载力评介估的主要算方法。蚕稳按新修订热的掀<资公路钢筋卸混凝土及墙预应力混絮凝土桥涵表设计规灿范拨>JTG亲D62塔-200茶3踢(以下简字称霸<茫桥点规由JTG遮D62昂>厕)规定,筐构件承载弱能力极限枕状态的基捕本方程式繁为:他物幻(磨1-1见4响)出式中匪:谅思—销—计荷载效应竖组合设计疏值;坦—亮—宜结构重要饰性系数;疾—锈—布混凝土强裁度设计值馅;斩—符—细钢筋强度填设计值;衬—束—繁与结构尺票寸有关的叶计算参数旧;拜—今—带结构抗力辈函数。废对桥梁中娱大量采用香钢筋混凝朱土及预应屡力混凝土贩简支梁桥巩,应对跨左中正截面亮抗弯承载盗力和距支情点笑(此外登h移为梁高)崖和腹板宽燃度变化处永的斜截面册抗剪承载脑力进行检昏算。掘对于连续芝梁应对跨管中和中间垄支点处截宵面的正截散面抗弯承吧载力进行里检算,应集对支点横明隔板边缘鱼处和腹板提宽度变化渠处的斜截涝抗剪承载脑力进行检耳算。凝正截面抗隐弯承载力帜和斜截面烤抗剪承载联力检算可君按皂<昏桥息规逝JTG千D62骄>租给出的有遵关公式计筝算。但在大计算时应蜘考虑结构句损伤的影他响,注意容以下几点恋:灭(薪1败)结构尺唉寸及配筋慈应参照结尚构竣工图夏,按实际事结构测绘肾确定。寻(植2斧)车辆荷进载内力应西按新推编筋<考桥涵通用冒设计规挨范闹JTG矩D62-技2003预>爆规定的新吓荷载标准肌计算。质应根据桥惧梁横向连常接的实际盐情况,选远择横向分有布系数计坑算方法:初对于桥面熊板设有现呈浇段的装负配阶式慈T搂形梁桥,刘一般采用趟刚接梁法恭;对于采想用混凝土胁铰缝或焊浓接短钢板壤连接的空草心板育或支T添形梁桥,皇一般采用拍铰结板(序梁)法。蛇对于某些乖重要桥梁统,亦可根票据荷载试愁验结构确虾定荷载横瞧向分布系鼓数。遵拿恶(眨1-1安5种)获式中找:能男—欢—疯在试验荷储载(合力顾R据,偏心距凯e假)作用下挥,第滑i源片梁的荷众载横向分鲜布系数;究—兴—队在试验荷怖载作用下孟,第者i美片梁的跨接中挠度;侵n石—烛—抵主梁的根杂数。膨(醋3辛)混凝土榴强度等级妻确定伸混凝土强撤度等级应盾在综合分境析设计文自件、施工平材料检测标试验记录牧和现场测著试资料的环基础上确爹定。混凝钻土强度现恭场测试以疫回欲弹帜—籍—啊超声综合困法为宜。钳(糕4督)裂缝对娇承载力的妈影响励在一般情粱况下,受邮拉区的竖州直裂缝,完对正截面左抗弯承载地力影响不容大。彼斜裂缝对隶混凝土的没抗剪承载按力有所降鸭低。根据雪笔者的试兔验研究结躬果质[6]届,斜裂缝惊小井于遵0.2m裤m翅者,混凝静土与箍筋逝的综合抗碰剪承载力黑应乘以哭的降低系暖数;斜裂织缝大链于粥0.2m喘m跑者,混凝抵土和箍筋桂的综合抗铅剪承载力姑应乘以邻的降低系吹数;料(污5纠)钢筋腐茧蚀对承载泼力的影响悼前已指出味,当结构柏出现顺筋吗裂缝时,产应考虑钢取筋的腐蚀娇的影响:顿①命腐蚀钢筋贷截面损失每率鹊时,只考丈虑钢筋截让面积积损型失;怠②旺腐蚀钢筋阴截面损失射率论时,既要霜考虑钢筋风截面积积粥损失,又俭要考虑钢赤筋屈服强辣度的降低炉;卖③遍腐蚀钢筋肢截面损失将率漏时,钢筋陵与混凝土庙的粘着力绞减弱,尚奥应考虑钢容筋与混凝伸土共同工尚作折减,魄将其承载域力再乘控以刚0.8~研0.六9采的系数。炊在考虑上搬述结构病朝害损伤的销基础上,竖按司<旬桥汇规海JTG孕D62剪>柜的有关公犬式,求得栽现有构件挽所能承担肌的正截面填抗弯承载羞力贫和斜截面制抗剪承载喊力头,并将其蔬与按怠拟死捕柴提高的荷或载等级计倚算的弯矩求组合设计贵值赠和剪力组装合设计值障加以比较横,则得:汉正截面抗托弯承载力棍检算系苹数事世榴鞠(旧1-1架6浙)命斜截面抗塔弯承载力剥检算系洞数龄姻努(紧1-1柱7零)令若葬,说明正苗截面抗弯冬承载力可骨以满足要全求,若蚀,说明正晋截面抗弯岩承载力不极足,应予怎补强加固蜂。脊若批,说明斜助截面抗剪医承载力可束以满足要闪求,若熄,说明斜害截面抗弯忍承载力不剩足,应予团补强加固雪。碑(二)结须构剩余使那用寿命的呀预测馒混凝土结尾构的使用川寿命是指肿结构从开台始使用到致结构达到亩破坏状态衰为止的时早间。剩余洪寿命则为栽结构在当致前情况下坛,在不加困维修或正段常维修以茶及正常使蛋用条件下握,结坡构可能继暂续使用的掠年限。钢属筋腐蚀是负影响混凝娇土结构耐杯久性和使射用寿命的谦重要因素未,因此,援一般将钢井筋腐蚀作付为判断混记凝土结构删使用寿命眠终结的标娇准。届基于钢筋怠腐蚀的预备测混凝土劝结构剩余祝寿命的方晕法,可以午把混凝土砖结构使用淘寿命分以侧下几个阶理段,见万图课1-巴4侮。劲图委1-六4珍结构使用尝寿命示意纲图吵①厨混凝土结达构保护层跪完全碳化柔,钢筋脱宣钝开始腐预蚀的时间服;馆②江钢筋进一聚步腐蚀导愚致混凝土神保护层胀增裂的时间逃;阅③沙保护层胀摆裂,钢筋旧腐蚀进一寇步加剧,临导致承载夫力降低到颤如不加处各理,无法棚继续使用惧的时间旧,即达到归结构使用堤寿命的标害准。辰关于混凝幅土结构耐挖久性终结共标准目前命国内外尚尼无统一的徒说法。大膀致有以下瞎三种情况蕉:虹(兴1三)以混凝消土保护层剃出现顺筋址纵向裂缝蝴为标准。帝(候2赠)以纵向昂裂缝达到雀一定宽度递和钢筋腐菌蚀量为标佳准。献(箱3膏)以混凝巴土保护层扩开裂,钢禾筋与混凝庭土的粘着捷力丧失为走标准。旁目前,多盐数研究者悲以纵向裂寒缝达到一饮定宽度做顶为耐久性洞终结的标非准。但不东同的研究快者提出的熊裂缝宽度夏限制不同魔。虎应该指出骗,在上述锅关于混凝贷土结构使画用寿命的盐分阶段分横析中,钢阔筋开始腐匠蚀的时间号的预测是所较容易实纠现的。钢刺筋开始腐补蚀时间,忙可定义为园混凝土保注护层完全涂碳化的时调间。从前别面介绍的五混凝土碳刘化深度与验碳化时间典关系式铁(聋1-数1立),可知纳,若结构辩使用破年后,测谱得的碳化席深度为仿,即可求晚得混凝土卵保护层辛C开完全碳化枣的时间:牺沾(磁1-1拌8博)租式中掘:蹄坦—堪—宾为使用虑年后的实僵测碳化深锻度递(次m兴m饿);岂C咽—屡—勉为混凝土络保护层厚庭度舒(波m叨m水);策但是,混挠凝土保护报层胀裂的饱时间脉和纵向裂湾缝达到一博定宽度的泼时间筛的确定,完目前尚无携用简单的午表达式做年定量描述款,它涉及慈到结构的昂环境条件锅,混凝土撞的密实度赛,保护层绿厚度,钢揪筋直径、稠钢筋类型酒等多种因柴素的综合脑影响,有幻关钢筋腐显蚀胀力模炭型的研究房,是很多农学者正在菌研究的课圣题。目前露,对在役乘结构的耐跌久性评估足和剩余寿惜命预测,稳大多还是秀依懒有经装验的工程童技术人员眉作出经验尼性评价和忠处理意见垃。臣第二,桥社梁改造加叨固方案设孟计签在对桥梁末结构病害朝检测分析芽和鉴定评啄估的基础脱上,根据疯技术经济衬条件和使侍用要求,艺有针对性早地制定加幸固方法。到一.桥梁狐改造加固式方案设计纱的原则箭1柏.分清加止固的性质批根据桥梁咽病害检测堡分析和鉴阅定评估结绢果,桥梁态结构加固术设计应分坛为:承载佳力加固(否强度加固院)、使用疾功能加固笨(刚度加万固)和耐欣久性加固闸等三种情作况。概承载力加麻固是确保纳结构安全邪工作的基增础,是桥猎梁改造加贝固设计的扩核心内容颜,其内容落包括正截仪面抗弯承渴载力加固岛和斜截面好抗剪承载鞋力两部分眯。承载力脑加固应考哥虑分阶段档受力的特芒点,注意亮新加补强康材料与原饲结构的整睡体工作。堡使用功能百加固是确挑保桥梁正船常工作的效需要,主贵要是对活庄载变形或病振动过大牲的构件,旱加大截面胀尺寸,增贯加截面刚迁度,以满便足结构使畅用功能要辛求。两耐久性加输固是指对家结构损伤绞部位进行平修复和补浇强,以阻生止结构损缺伤部分的院性能继续往恶化,消完除损伤隐动患,提高洲结构的可躺靠性,提肾高结构的著使用功能久,延长结侦构使用寿雄命。拔2孙.桥梁加驶固与加宽叹设计相结揭合兰在公路改它造设计中炎,很多情狸况下桥梁湿加固和加计宽是同时赖进行的。的在加宽宽惩度不大的拔情况下,狱尽量将加爪宽部分与即原桥连为替一体,使伍新旧桥共境同工作,滚利用新加理宽部分,助调整原桥迈内力,减秩轻原梁负烫担,间接准达到加固蛇补强的目跃的。猫3帜.注意各戒种加固补填强方法的凝综合应用蔽。置桥梁加固坡补强的方旅法很多,糕但是基本萄上可以划庄分为两大昂类:姨第一类为洁改变结构附体系,调卡整结构内哪力、减轻至原梁负担盏。例如:患加斜撑减蕉少梁的跨酷度、简支昂梁改为连笋续结构、身增加纵梁纳数目、调侦换梁位、名加大新建啄边梁,调暖整横向分夸布系数,回减轻原梁叙负担等。龄第二类为赛加大截面臂尺寸和配碌筋,加固玉薄弱构件钱。例如:哥粘贴钢板蛙、加焊钢闭筋,粘贴恢高强纤维省复合材料鱼,体外预任应力加固聋。乡设计中应怕注意各种快加固方法复的综合利帜用,通过涛调整结构敞内力,尽馆量的减轻芦原梁的负锹担,将加靠固补强工愿作量压到犁最少。进二.典型见桥梁加固雅方案评述糠1锁.鞍垃千晶9述号桥加固谨设计蹦设计单位兆:原哈尔炒滨建筑工渔程学院拜实施时间院:涨198假7都年养(坟1摸)原桥的愉基本情况川和加固设僚计要求随鞍统千躁9伴号桥位于寄辽宁省鞍推山至千山傲公路上,漂原桥为跨充径沫L帖=12与m鹅的单跨二警梁式钢筋可混凝土简乓支梁桥,医设计荷载逮为勇汽多—盒1未5笑,那挂炸—伍8盲0陡,桥面净亿空为份净扫—产7意,下部结遇构为座落月于岩盘上骑的沉井基遗础,重力轧式混凝土则桥台。劲鞍千公路勾扩建为二收级路,路役基宽度浅为移12康m术,行车道糖宽度偶为焦9遥m蹈,在桥位斗处道路双萌侧加宽,站桥面净空惰为净庙-毅9+2×从1.5朽m搅,桥梁的饱设计荷载麻提高为黎汽享—估2创0泰,粪挂爪—抖10骗0讽。原(沾2崇)桥梁现枝场调查和抱承载力检洒算籍现场检测德发现,原佣梁混凝土捐质量良好距,未有发宇现可见裂强缝,实测捏混凝土强坦度雄在欠26Mp组a掀以上。经逢检算原梁停可以满足柴原设计荷殃载卧汽济—梦1糟5窃,帮挂秋—缓8垃0炎的要求。靠但距驰汽堂—鄙2果0孟,畅挂符—插10毯0泪的要求,丸正截面承胸载力相差反约学15鹿%滥。到查阅原设孤计图纸和农现场实际砍核对,原外桥为座落勇于岩盘上胀的小沉井疑基础,桥凯台混凝土拌质量良好唉,经检算交认为原桥裕基础具有窜较大的超月载潜力。找(寨3恳)加固设乎计要点边①饿利用原桥乳基础的承由载潜力,妙采用插入警锚固钢筋弱,加大桥央台盖梁悬勿臂长度。吩②萄新加宽部抗分与原梁句整体工作浓,适当加隔大新增主佩梁的截面聚尺寸,增慕加边梁刚月度,调整留荷载横向见分布系数用,减轻原段梁的负担团。为了加芒强新加宽拌的部分与樱原梁的整暖体工作,诊将原梁悬辆臂混凝土昌凿肠掉楚50c价m萍,露出悬塌臂钢筋与察新加宽部扁分桥面板是钢筋焊接村;在支点系和跨中增借设连接横坝梁。耻③凉清除原桥击面铺装层乔,全桥统巾一加珠铺脑10c盈m关厚的桥面旁铺装混凝荷土,为了吉加强新旧倾混凝土之钟间的连接秀,将原桥屠面顶面凿尚成齿槽,扛保证新旧佩混凝土共爸同工作。菊计谱入帅6c勉m闸桥面铺装段层参与主炭梁工作,益即梁的有蹦效高度增感加辛6c揭m移。械图三2宾-1蚂茎鞍另千套9前号桥加固霞方案示意讨图方案评述宅①顾该方案充狼分利用了约原桥沉井僻基础的承丧载潜力,羊采用插入脖钢筋接长三墩台盖梁洪悬臂,节抖省了大量讨的下部结姨构工量费迷用。绢②欲采用加大薄新建边梁应刚度,调珠整荷载横务向分布系枝数,减轻帅原梁负担丘和桥梁铺方装层参与降主梁工作倚,增加梁猴的有效高惹度等综合届措施,使谷原梁在不首增加配筋嫂的情况下府,满足样汽岭—珍2挑0园,卸挂酿—已10奏0域的承载要病求。改进建议甚①狡盖梁悬臂添接长,若厚采用体外煌预应力筋炉或预应力题锚筋技求构施工更为备方面,结冒构更为可版靠。贤②模为保证桥饥面铺装混恩凝土与桥退面板的共灰同工作,会加强两者义之间的连彼接,应设池置锚固短榴键,桥面暮铺装层应如设置双层则钢筋或掺匠入高强复高合纤维,清增强混凝母土的抗裂号能力。燥2婚.洪偿河犹1远号桥捆设计单位狮:原哈尔下滨建筑工辽程学院写实施时间田:奉198美8槐年艘(爽1柜)原桥的薯基本情况燕和加固设篮计要求双洪会河纱1敬号桥位于酒黑龙江省耀二龙山至含抚远公路璃,原桥为坝跨朴径漏8槽m郑的单跨装坐配式钢筋壶混凝土简向支板梁桥安,全桥嫌由诉7愚块宽度忽为凤100c途m凉板组成。协设计荷载阁为惯汽昂—罗1冰5张,周挂诱—景8喂0浅,桥面净戏空为声净树—警7矩,下部结智构为混凝心土轻型桥叶台,扩大怕基础。糠二抚公路柱扩建为二范级公路,些路基宽度睛为祸12仗m荡,行车道稿宽度负为革9致m府,在桥位洗处道路双就侧加宽,水桥面净空少为院净梯9+2×借1.5诚m与,桥梁的荣设计荷载援提高为温汽色—桐2积0钻,蛛挂铸—萍10搭0脖。勇(鱼2兰)桥梁现唤场调查和礼承载力检诸算促现场检测冶发现原梁思的混凝土伞质量良好编,经回弹想测定混凝思土强度旅在巷28Mp斥a勉以上。经宿检算原桥弓可以满足颤汽垮—咱1阿5童、阀挂舌—愉8脑0县的承载要众求,但距若汽总—或2犹0渔,处挂层—涝10适0抚的要求正娱截面承载全力相差纠的却18推%艘。威现场调查刑发现,原办桥桥台前贿墙混凝土搁质量良好药,没发现挂基础不均稿匀沉降现惕象。尝(呼3漆)加固设茅计要点忽①咱按加宽的昌桥面净空远要求,加砖宽部分采枕用放2×邮2各块宽度森为剖125c希m很的钢筋混地凝土矩形吵板。按新识加宽部分抖与原桥共娇同工作计储算,靠边姻第谣2吵、蹲3建块板受力北最大,边斥板基本上磨位于人行毫道下面,捏受力较小话。为此,娃将原桥边跨板径(跨1剃号版和叼7访号)块分禾别引至新厌加宽部分稿的最外侧萌位置,中延间空验出胃250c敞m市的空隙,烘布置新制弄作贞的着2导块捧125c脖m浆的钢筋混嗽凝土矩形搬板,新板政的钢筋按单受力需要陡配置。扫②确将原桥面薪铺装混凝测土凿除,奉全桥统一泄加粥铺嘉10c掀m计的笛C3川0冤陶砾混凝哑土。为了载加强新旧抽混凝土之站间的联系黑,在原桥轰面应凿成隐齿槽。滚③摘原桥桥台尸及基础双形侧加宽,叼新基础部摊分基底狠设末50c碗m胳的水撼砂离垫层。为茄了加强桥垃台台身新园旧混凝土插之间的连极接,在原奴桥台台身委插入锚固法短筋。藏图易2-捞2辰膊洪五河镰1闹号桥加固住方案示意冬图样(费图中尺寸便单位标为握cm脚)轧(鉴4起)方案评杨述与改进肥意见阴①绪采用调换为梁位的方朵法,合理翼利用原板登的承载潜征力,最大尤限度的发毕挥新加板园的作用。盟②蕉改用轻质非陶砾混凝双土桥面铺节装,减轻候桥梁恒载灵内力。哗采用上述馋综合措施仇,在保持拾原梁配筋醒不增加的桶前提下,鉴达到了舌汽便—胳2盛0秘,卧挂赚—澡10展0益的承载要骆求。会③纳陶砾混凝脖土桥面铺暑装中应设效置钢筋网戒或掺入适僚量的高强较复合短纤雀维,提高幼桥面铺装限的抗裂能饿力。内3山.坂头大逃桥拐设计单位瓜:交通部如第一公路蝇工程总公屑司设计所饶[4]抢 绣厦门市公怪路局蛙[5]挨实施时间鼓:第一次报加示固问195也5重年蓬 敢第二次加阀固笛199莫9县年催(神1灶)原桥的搂基本情况渠及承载力凤评估税板头大桥随位于国贸道宏32箩4赚线厦门段馅,原桥建睬于捕195换3五年,其结墙构为四跨饥钢筋混凝咳土变高度垮连么续温T伤梁,外加麻一跨钢筋遍混凝土简姿支梁,其迟跨度划分羊及桥梁横渡断面如同图糠2-砖3狐所示。迷图针2-3内抽坂头大桥标的一般构鉴造图网原桥的设罚计荷载为莫汽扬—怖1肿3烧级。国钩道孤32拥4搬线厦门段刊改扩建工恒程要求将害桥梁的设弓计荷载提篮高为蛇汽婆—湿超樱2依0规级。为了狮探讨原桥锦加固利用视的可行性狭,盗199茎5赚年对原桥错进行详细轰的外观检输查和荷载很试验。试逮验结果表沃明:挠①工桥梁主体泡结构未发胆现明显的怕破损和裂瓣缝,混凝恢土质量较羞好,强度梢等级均验在仁C2顿5脸以上;英②门连续梁各甘支点截面掌抗弯承载国较高可以烦满足伪汽木—张超良2册0软的承载要授求。连续奏梁各跨中南截面抗弯扎承载力较尸低,不能政满足抓汽爹—狱超言2坡0埋的要求,健必需进行磁加固补强春。擦③拖各跨中截挤面的实测怒挠度值,扫均小规范诸规定允许趴值。窜(替2猪)加固设六计要点羽针对原桥夹为变高度疾连续梁的凤特点和只魔需对跨中竿正截面抗秃弯承载力桥进行加固暴补强的要爸求,采用览沿桥梁全匙长布置的捞直线型体签外预应力斥束加固。篇在每个梁贝肋两侧跨缩中截面下玩缘处对称俊布痛置耕5厨15.冻2赞钢绞线,写钢绞线束址在梁端张规拉,采拳用鼓OV违M步锚锚固,涂钢绞线束木采用钢套丢通保护。狭(见姜图醒2-阿4景)刃图健2-4老搁坂头大桥学加固方案提示意图舒该桥第一宣次加固禾于队199岸5烦年完成,疾据文锹献必[5悠]以介绍,桥劝梁加固后源使用情况蛮良好,插但蔬199栋9妥年房4绝月检查发漆现有一根忠钢绞线束咳下垂,进枪一步调查熄发现有一后根钢绞线彻在桥头端跃断裂,有厕二根钢绞或线在游动事锚板处断锋裂。债应该指出世文献诞[5]杠介绍的桥臭梁加固施婆工的情况踏与文献衔[4]初介绍的加土固设计方面案(纸图腐3-偏4卡)略有不边同。实际疲实施时,丸体外预应酿力筋束张兼拉改为采殖用自行设矛计的游动绳锚板在中忠间张拉的芳方案,钢语绞线束在灿桥梁的端骡部用墩头性锚固。剩文献点[5]晚认为施工贞中采用的怜锚具选型司不当,游患动锚板固川定差,钢夏绞线防护苍钢套筒空船隙过大是压造成钢绞倾线束下垂养和断裂的浓原因。在翠第二次加串固时,做路了以下改赔进:喜①鞠取消中间俘的游动锚菊板,仍采慢用通常布躁置的直线嗽钢绞线束浓,钢铰线螺束在一端萌桥台张拉送,另一端恢为固定端徒,采梁用姐OV僚M绝锚具。警②愚取消钢铰史线束外面扶的防护钢配套管,改查为聚乙烯翅塑料包裹立,并做好甘固定措施谈。炉199舰9权年按上述货改进方案著对所食有铅8维根体外预暮应力筋束贼进行了更突换。到目租前使用情校况良好。喝(轿3胶)方案评湿述与改进夕建议州①茂该加固设杨计巧妙地巾利用了原馒桥为变高挑度连续梁帅的纵向布寨置特点和语只需对跨惧中截面抗诸弯承载力抓加固的设构计要求,汉采用靠近坟跨中截面知下边缘通病常布置的尝直线型体旅外预应力扬筋加固补运强的原设现计方案基涛本上是合杠理的。躁②晴施工中采案用游动锚汗中间张拉谜方案,构术造不够合幕理。,中歇间游动锚面板的双向伏锚具变形些损失过大单是造成钢服绞线束下夜垂,有效状预应力值页降低的直满接原因。钟为了避免货在桥台端绣进行张拉壳的施工不肆便,可在泡连续梁支颤点截面下蛮方设置锚敢固装置,仙钢筋诸分介资段设置,铅分段张拉稍。嫩③愉体外预应猪力筋锚固喇的可靠性祖是保证全唇桥安全工耗作的基础碎。应用采首用具有防等松动装置短的专卖用状OV砍M冻锚具,锚醒孔端部应降扩孔为喇才叭型,以奖防上钢筋盲振动时,再卡紧断丝押。篮④误为了减少滩体外预应摆力筋束的秘振动影响苗,对于较凉长的体外干预应力筋叉束,每铸隔伞6~10壮m巷,应设置柱一个固定森装置。效⑤血体外预应食力筋应采镰用专门生妻产的具有酒防腐蚀保到护钢绞线亿,我国一扬般采赚用丝P阿E跃管外套,粮内装黄油燕保护层。慢第三,桥顷梁加固薄迫弱受弯构伍件承载力未极限状态碑计算兵一、桥梁兆加固薄弱秃构件分阶装段受力特巧点贸桥梁结构税自重较大脾,一般均养采用带载饥加固。构荐件自重及涌恒载由原飞梁承受,售活载由加陕固后的截丘面承受。烟桥梁加固倡薄弱受弯索构件承载押力计算,舰应考虑分蝶阶段受力那的特点,凡按两阶段席受力构件厚计算。世桥梁加固谨薄弱受弯午构件正截奸面补强加叛固方法很梯多,基本屋可划分为耍加筋类和亏加砼类两游种情况:座①获加筋类:移采用加焊昼钢筋、粘扛贴钢板或冬其他纤维伶复合材料畜,对构件扁的受拉区浆进行补强爹。加筋类渔加固构件畅的受力特织点是,后张加钢筋(膛或其他纤看维复合材黄料)只承固受活载引毒起的拉应疾力。在一葬般情况下糠,后加补扁强材料的酸强度不能陵充分发挥得作用,加械固构件的迁破坏由原籍梁受拉钢卸筋控制,咸设计时应蒙考虑分阶匠段受力的茶特点。驻②独加砼类:荡采用加厚鼓桥面板的湿方法,对圣混凝土受葛压区进行马补强,增越加梁的有演效高度,祝亦可达到脉提高构件舟承载力的但目的。对嘉受压区加据砼类构件及来说,由宋于考虑混逐凝土的塑轨性发展,市分阶段受普力影响不撕大,其承茧载力可按兆一般钢筋勇混凝土的幕构件计算宋。造桥梁加固敲薄弱受弯士构件斜截麻面一般采蒜用粘贴钢息板(或其析它纤维复肉合材料)抢增加斜筋茂或箍筋截是面面积进乡行补强。气后加钢板亲(或其他喘纤维复合挨材料)只顷承受活载至引起的剪泡力,设计粪时亦应考刮虑分阶段险受力特点息。渠二、桥梁怨加固薄弱值受弯构件策正截面抗期弯承载力寸计算界(一)加底筋类加固经薄弱受弯籍构件正截武面抗弯承船载力计算评在试验研酸究的基础胜上,引入穗下列基本败假设作为域加筋类桥耕梁加固薄误弱受弯构哨件正截面咸抗弯承载扭力计算的校依据:貌①逢桥梁带载填加固应考轧虑分阶段格受力特点什。一期荷寿载效应(帅自重及恒湿载效应)滑由原梁承阁担,构件顿处于弹性斗工作阶段图,截面应谱力(或应菌变)按材细料力学公葬式计算;毙二期荷载苏效应(活贷载效应)僵由加固后结的截面承职担;盏②拐不同受力众阶段的截驳面变形均井符合平截照面假设;北③阴在极限状督态下,截押面受压边扩缘混凝土民的应变达铁到极限值弟。截面受远压区混凝健土的应力中按简化的僚矩形应力湾图计算,抛其抗压强茎度取实测皆混凝土抗棒压强度设沙计值絮,矩形应够力图高度专取口(式中泄为二期荷勤载效应作旅用后截面惑变形零点膝至截面受涨压边缘的单距离,只为受压区芽高度折减葵系数,醉对貌C5疮0搞以下混凝复土,取射);汽④之在极限状临态下原梁本受拉钢筋辫应力取抗扑拉强度设司计值貌(或症),受压老钢筋的应肆力取抗压文强度设计锣值轿;悔⑤经在极限状最态下,后隙加钢筋(始或其它纤鲜维复合材形料)的应螺力由其应势变确定,窄即取塌,但应小氏于其抗拉纠强度设计歇值唉。后加钢液筋(或其五它纤维复乎合材料)即的应变施,根据分太阶段受力窜特点,由序截面变形眨条件确定城。裤根据上述虾基本假定裙建立的加疾筋类桥梁会加固薄弱魔受弯构件迅正截面抗网弯承载力僻计算图式漫示于提图记3-浅1粪。阳闭粥断面绢图逐蒜央应变佣图田诸炉秃一期荷载置作用下应疤力困图邮妨摇皇二期荷载惹作用后应难力图抄图锡3-1丝捧加筋类桥茶梁加固薄棋弱受弯构四件正截面垃抗弯承载字力计算图矛式纲加固薄弱沸构件正截池面抗弯承卸载力计算鞭公式,由鼻内平衡条朱件求得(洒图早3-强1储):锣卵(凯3-填1叛)躁稿都(此3-尼2腥)最公式的适差用条件:提壮根(绒3-拳3识)式中:鼠—揪—悦混凝土抗兴压强度设晕计值,根膊据实测强馒度等级参猎照漫<储桥格规仆JTG魔D62卷>匪确定;惯—素—薄原梁受拉保钢筋抗拉既强度设计番值,根据针实测强度忍参邀照振<给桥滔规筑JTG黎D62松>础确定;庆—败—随原梁受拉垮钢筋的混邻凝土受压绵区高度界厨限系数菌,弦R23籍5李钢筋(躬原瞎Ⅰ抄级钢筋)吩取遵,隐HRB3姜3构0裁钢筋(颠原技Ⅱ次级钢筋)任取翠,药HRB4葡0稀0前钢筋(叠原裙Ⅲ狗级钢筋)艘,取壳;闸—蝶—易极限状态闭下,后加姜钢筋(或示其他纤维凝复合材料鼻)的应力希,其数值扭按下列公往式计算。云炭咽(林3-搭4昏)枣希洲(表3-大5盖)己扎渡(咬3-属6伍)烈止答(炊3-追7汗)鸽誉敬(桌3-本8退)悄铃渣(扇3-监9瓦)凉—仓—宿后加钢筋盛(或其他园纤维复合床材料)的妨弹性模量畅;杂—行—信为后加钢苍筋(或其段他纤维复由合材料)讯的抗拉强锤度设计值辽;怜—敲—粒后加钢筋减(或其他哲纤维复合嚼材料)的南应变;难—谅—盾二期荷载破效应下,饥原梁受拉稻钢筋的应妹变增量;赛—商—袋二期荷载虾作用下,猾上缘混凝两土的压应垃变增量;稿—祥—哗一期荷载备作用下,塔原梁受拉烟钢筋应变喉;游—扶—孤一期荷载碑作用下,扭原梁上翼通缘顶面的间混凝土压蚀应变。粘利用上述集公式进行概加固配筋侧设计的方笋法及计算稳步骤如下止:棍1纪.计算原赵梁的换算成截面几何柄性质(消)。座2牧.由式承(桑3-境9茫)和佛(何3-画8锐)计算恒顷载作用下涉原梁上翼杆缘顶面混驾凝土的压森应变悼和钢筋拉恳应变疏。把3钥.根据加柔固后应承迅担的弯矩毒组合设计挠值稳,由式秤(课3-冰2歪)、升(告3-纲5躁)和书(巩3-睬4码)求得混楚凝土受压漠区高度欢和后加钢卸筋的应变牵和应力县。着4防.将信和丘值代入公苍式玉(福3-泼1永),求得畅后加钢筋校截面面积侮应特别指未出,桥梁旷加固薄弱饮受弯构件幅正截面承投载力一般另由原梁受保拉钢筋的叔应力达到辱屈服强度礼控制,即贺应满足持的要求。鼠当援时,加固旁后的承载补力最大。叠(月3-1奸0管)份从上式可猜以看出,籍加固后梁害的最大承夺载力主要劲与原梁的列截面尺寸俭有关,加脚固后承载成力提高的遵幅度受原四梁受拉钢错筋配筋率士控制。设毛计时切不寒可不加分云析的盲目锣加大后钢衔筋(或其富他加固材窑料)截面坑面积,无堤限制的提霸高梁的承抢载力。因咸为这样的李构件将发须生脆性破奉坏,设计衡是不安全于的。命(二)加柳砼类加固袜簿弱受弯评构件正截曾面抗弯承岁载力计算改特点门加厚桥面阅板类桥梁怪加固薄弱驶构件的承腹载力计算宇,从原理壁上讲,亦丽应考虑分含阶段受力搂的特点,封按两阶段兽受力迭合芹梁计算。随但是,由全于受桥面革标高的限架制,后加迫桥面的厚阶度不可能棚太大,一喇般情况下涨加固后的金截面中性昂轴不会进根入新旧混腥凝土连接黄面,新旧茶混凝土共队同承担压仁力,受压干区混凝土垒的应变图垃存在两个箩峰值,考物虑到混凝策土的塑性吧影响,在想极限状态慢下后加混稿凝土层的担应力亦可锻达到抗压要强度设计把值抗。这样,变加厚桥面叶板类加固爬薄弱受弯英构件正截状面抗弯承恶载力即可唇按一般钢微筋混凝土印构件计算纪。杜应该指出义,采用加厦厚混凝土碰桥面板(尸即加大受亮压区混凝部土厚度)章的办法加凳固薄弱构舌件,其最露大允许相皇对加厚厚战度主要受禽原梁的配揪筋率控制芬。设计时动且不可不桂加分析的爽盲目加大牺受压区混粉凝土层厚喘度来无限努制的提高绝构件的承绸载力(例测如:加厚朴桥面板在赌局部荷载裙作用下承想载力计算锅就可能出守现类似的著问题)。罩因为这样抓的构件将宫发生少筋配脆性破坏茂,设计是插不安全的库。膀三换竭桥梁加固手薄弱构件去斜截面承汽载力计算写桥梁加固酿薄弱构件消一般采用宅粘贴钢板忙(或其它波纤维复合享材料)增插加斜筋或岸箍筋截面坛面积的方汤法进行斜莲截面补强炒加固。后魔加钢板只积承受活载扬引起的剪择力,设计孤时应考虑革分阶段受训力的影响耐。烘为了与现宴行桥梁设宪计规范相咐适应,加赶固薄弱构究件的斜截斯面承载力粮的计算表庭达式可写造成下列形件式:东叉移(妨3-1译1窃)浪或蛮漂步旋(茂3-1尤2恳)式中:蒙—疼—仍按渣<娃桥烂规疑JTG俩D62阻>禽计算的一涨般钢筋混冶凝土受弯登构件斜截错面的混凝暗土,箍筋溉和弯起钢县筋的抗剪陕承载力;轮—来—菜按陵<愿桥乖规速JTG息D62迹>奶计算的一备般钢筋混捧凝土受弯砍构件斜截刊面的混凝祥土箍筋的恼综合抗剪酷承载力;丘—扮—士按弹性分映析方法求毁得的后加图补强钢板筐(或其它宾纤维复合炭材料)的麻抗剪承载氏力;沟—叉—彼考虑分阶鸟段受力影沟响,由试异验求得的母修正系数祖。搂试验研究形表明发[7]摘,分阶段产受力对箍慧筋和弯起雕钢筋抗剪泽承力影响境不大,即乱取缓和变等值于丰1集。混凝土啄抗剪承载哗力修正系酱数与加固亏前的裂缝挽有关:加岔固前未出瞧现斜裂缝呜者,取炕,加固前海斜裂缝宽觉度小邻于尿0.2m妹m闹者,取蚕;加固前陆斜裂缝宽歪度大砖于逗0.2m葵m旨者,取讨,若采用防混凝土与丢箍筋综合纳抗剪承载棵力表达方级式,则应快将系数歼转换为脾,相应取贪值胡为甘0.8悔9若、超0.83哈5乒和敬0.7岩8辫。昨后加补强除钢板(或菌其它纤维舒复合材料锣)的弹性醉抗剪承载找力仅按开裂的沉钢筋混凝粗土弹性体咐计算,二势期荷载产者生的主拉弓力由与斜钥裂缝相交纷箍筋、弯故起钢筋和扔后加补强属钢筋板(捞或其它纤僵维复合材牵料)共同徐承担,各妖自分担的年数额按其麻截面面积蚀比分配,扮但应将竖升直箍筋的湾截面面积爷乘以谢45州°提换算成主杠拉力作用膊方向。这戏样,即可交求梢的计算表规达式为:义块(搅3-1湾3氏)沉式中:暗—紫—围斜裂缝投煤影长度,梦可取贡;尝—纪—呆剪跨比,烦;攻—政—腥内力偶臂欲,可取爹。洒综合修正卡系数母反映将按赏开裂的钢用筋混凝土垮弹性体计谢算的后加可补强钢板毫的弹性抗蔽剪能力,糠推广用于左斜截面抗称剪承载力茂极限状态魂计算时的给受力差异与。根据试壤验结果,神偏于安全参地取哪=0.蒸8挖。汪将椅<闸桥盼规苦JTG悄D62赤>伯给出的咸和变计算表达析式,和前勒面给出的投表达式代皆入公式晴(怀3-1餐2蚊),并取但=0.尼8蜓,句,告,即可求骂得桥梁加山固薄弱受跑弯构件斜离截面抗剪茧承载力计峡算公式:蠢其佳(处3-1烘4喷)式中:术—捷—葵加固前未汁出现斜裂歇缝者,取薄;加固前欠斜裂缝宽棒度小隐于纺0.2m猛m稼者,取筑;加固前求斜裂缝跨桌度大目于嚷0.2m阳m辟者,取膨;伤—研—丈异号弯矩剩影响系数削,对连续申梁(或悬洽臂梁)中战间支点承燃受异号弯求矩区段取块;女—鼻—乱受压翼缘挖影响系数芽,对矩形喇截面秀,对具有萄受压翼缘无的给T筝形或工字完形截面,阅取苏。拢—语—弊加固后承玩受的二期麻荷载产生倒的剪力设甜计值。淹—斯—体剪跨比,基。屈—场—魔与斜裂缝砖相交的箍象筋截面面锹积;怎—边—电与斜裂缝振相交的弯侮起钢筋截短面面积;艇—草—火与斜裂缝磨相交的后散加补强钢谣板的截面签面积,若养后加补强波钢板为竖肆直方向布泥置,应用杨代替。晒对于采取精粘贴其他昂纤维复合敢材料加固疾的构件,喉应以换算剥截面面积估代替,后芦加补强材评料的换算座截面面积左按下式计弯算肺,其中宫为与斜裂裙缝相交的歌后加斜向史布置的纤俩维复合材旋料的截面砖面积。冻其余常规督符号的意斑义魔见怜<赌桥敞规有JTG世D62滩>侮的有关规亚定。成最后应特化别指出,走上面给出返的桥梁加闭固薄弱构盈件斜截面搂抗剪承载份力计算公默式,是以够剪压破坏举形态的受领力特征为晋基础建立悉的。为此管,构件的股截面尺寸济应满足下凉列要求:还枝护(弯3-1梅5壳)式中:搭—鸡—亭由拟提高薯的荷载标旋准求得的风计算截面棍的最大剪义力组合设烈计值。夏公式搭(涨3-1党5屿)实际上阁是规定了湿采用粘贴泉钢板(或砌其它纤维滚复合材料闯)进行斜虎截面加固动补强的上刊限值。设公计时,首声先应按公舟式敲(冠3-1殊5恰)进行截山面尺寸复鼓核,只有柳在满足以弹式喘(能3-1喇5崖)要求的茎前提下,吗采用粘贴她钢板(或话纤维复合骑材料)进争行斜截面室加固才是蓄有效的。使且不可不逗加分析的迷用盲目增槽加粘贴钢贸板(或其过它纤维复松合材料)则截面面积督的方法,庙无限制地狼提高斜截多面的抗剪摔承载力,暗这样将发忘生脆性斜得压破坏,速设计是不女安全的。企三、例题秃分析伍有一跨径涉为肉20僵m远的钢筋混雹凝邮土女T扒形梁桥,剖原设计荷辽载为秋汽高-2驰0浸,懒挂畅-10醒0托。因道路哈改建,要菠求将设计加荷载提高殊为踢城欣-观A室级。试进存行加固补音强设计。宜(一)原禾桥的基本喘情况伐原桥为跨乘径钞20域m逆的钢筋混童凝逆土童T矛梁桥,设丈计荷载为腔汽称-2获0鹊,靠挂豪-10萌0悬。计算跨京径腹L暴j察=19.赔5m怪,桥面净翻梁为剧净毁13+2盾×1闪m秩。全桥蚁由犹8王片梁组成饱,主梁间香距宣为趴1800逆mm刺,主梁高话度拜为还1000叛mm礼。主梁跨谅中截面尺开及配筋情舱况示于践图无3-承2闲。拥图冤3-2漆傲原梁跨中辜截尺寸及款配筋纺原梁设计光混凝土强丑度等级默为条C3贷0冒,跨中截挥面配沾有税1桨2晋φ客32HR慌B400席(扎Ⅲ紧级钢筋)间,株A陆s告=区9651震.6mm摧2疮。喘现场调查民发现,原招梁混凝土笛表面光滑毯,除跨中搏截面下缘窃受拉区有氏少量竖直朵裂缝(裂厘缝宽度牧ω侦≤醉0.15美mm车)外,未熊发现其它裙裂缝,混腿凝土碳化赔不明显。膊用回扁弹浊—辅超声综合振法测得的校混凝土实爱测强度趟为城28~3氧2MP开a超。综合分耻析认为原司桥混凝土字质量较好棋,耐久性农可以得到鼻保证。挣(二)加钢固设计要乎求蜂按加固后艇承受米城掘-毕A瘦级荷载计傲算的内力碗为:今(够1艘)跨中弯搂矩私恒载弯华矩戴战=912吼.58K告N.m骄汽车荷载编弯矩附=122抚7章.96K丽N.m雾人群荷载焦弯矩斥=87慈KN.m辱弯矩组合时设计值KN.m云结构重要易性系政数草猫=1愈(亿2太)剪力熟支点剪力绞组合设计束值惨V塘d扁.0增=64卖9.96邮K怠N晒(其中二贷期荷载剪拐力设计值弄V勒dz卸=险425.超56KN滋)羊跨中剪力席组合设计橡值制顿=128助.侄83KN罢(三)原状梁承载力杨校核销原梁承载取力校核,堂按触<仍桥颠规剑JTG填D62晃>郑有关规定旱计算。综料合分析现高场检测和劝原梁设计威资料,混老凝土强度黄等级仍轿取州C3凉0滤,臭Mp作a种;育HRB4步0部0笔钢筋,偏=330并MP战a详,犹ξ器b挠=芬0.53煎。肥跨中正截扩面抗弯承能载力校核垂。抵抗弯承载播力计算的饶基本方程匪为取写(立3-1裤6有)蔽≤掉(氏3-1宫7章)航由丧(彼3-1塔6搅)求得mm>m雷<桂=477扒.53m交m膛将浊x傲=241鲜.66雅代入公式胆(阳3-1谊7讯)得德=矛2629龟.91×评10邪6赔N.mm追=262旋9.91饶KN.m铅<托=290寿9.94予KN.m纵计算结果枝表明,跨旗中截面正浩截面抗弯惰承载力不瓶满足承受擦城拖-缩A风级荷载的犬要求(相陕差统10貌.6%衡),需进呼行加固补蜘强。向(紫2趴)距支点螺h/2挽截面的斜红截面抗剪急承载力检壮算愤按液城吐—惨A纹级荷载计援算,取支什点番h/2溉处的剪力站组合设计岗值为KN死原梁签h台/2暮截面处的律配筋情况昏如知图楚2炮所示。矮图歉3-3股境原梁支点随截面的配式筋示意图童(图中尺战寸顽以叼m能m僵为单位
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