山东日照水库大桥碳纤维加固裂缝修补抗震加固

时间：2020-01-05

碳纤维布加固混凝土构件应用范围

　目前，用于结构加固增强的碳纤维布（CFRP）材料其形式可分为片材（包括布状和板状）、棒材以及格状材等几种。此外，还有各种各样的CFRP型材。片材一般通过环氧树脂粘贴于混凝土受拉表面；棒材通常作为代替传统钢筋（主筋或箍筋）的材料。近年来，对棒状进行张拉后，在混凝土结构的体内或体外进行预应力增强式加固法的方法得到了很大的发展。而CFRP格状材则是通过1－2cm厚的聚合物灰浆将其粘结在既有结构上，或只通过适当的锚固方法将其固定在既有结构物上进行加固。

　CFRP布状片材的形状有单方向或双方向编织制品、单方向配列制品及预浸处理制品等。CFRP片材加固形式是多种多样的，主要可分为抗弯曲、抗剪切、抗压缩、抗震加固及劣化防止等。其加固效果可表现为控制裂缝宽度和提高裂缝分散能力，增强结构刚度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度、抗疲劳强度、提高结构的延性、耐久性能力及防下落物等。如图3-25所示，通过在柱形桥墩表面环绕粘贴CFRP纤维布，可以提高混凝土桥墩的抗剪切能力和延性；混凝土柱受到环绕粘贴的CFRP箍束作用，其截面的抗压强度也有一定提高。在混凝土桥桥面板上下表面粘贴包裹CFRP纤维布，可以降低钢筋应力、增强结构抗疲劳能力以及对已经出现损伤和裂纹的部分进行加固。在一般建筑物结构中对混凝土框架结构、楼面板甚至砖墙、剪力墙的抗弯、抗剪切加固。另外，在道路和铁路隧道方面，由于地震载荷和非均匀山地土压而产生的集中载荷会造成隧道混凝土内壁的纵向裂纹、变形过大以及局部脱落，从而大大降低了隧道的安全性和使用寿命，通过在隧道混凝土内壁粘贴CFRP纤维布可以增强抗弯性，有效防止已有裂纹的进一步扩展，延长使用寿命。

　三、碳纤维布加固桥梁实例

　1、工程概况

　双凤桥位于白（沙关）景（德镇）公路102公里桩处，该桥原为一半*性桥梁（修建年代不详）：上部构造为木板桥面；下部结构为浆砌块石扩大基础配实体墩台（据调查基础放置在岩层上）。1970年将该桥改造成全长为34.10米的*性桥梁：将桥墩加设局部斜撑（挑臂）拓宽；上部结构改为4孔普通钢筋混凝土工字梁与微弯板组合结构。设计荷载为汽车—13级，验算荷载为拖车—60，桥面设计净空为净-7.25m+2×0.25m安全带如图2。

　2、桥梁存在的主要病害及产生原因分析

　经工程技术人员对该桥进行的较为全面的结构检查，发现该桥主要存在以下病害（如表1）。

　表1双凤桥存在的主要原因

　3、工字梁加固提载计算要点

　由于双凤桥未查询到有关详细设计图纸及竣工图纸等资料，对工字梁内部配筋不清楚，因而加固设计中从安全角度出发，仅考虑从汽车—13级（拖车—60）；提载到汽车—20级（挂车—100）跨中截面增加的弯矩值来验算补强钢筋量。

　经计算由汽车—13级（拖车—60）提载到汽车—20级（挂车—100）跨中截面增加弯矩值△M=485.08KN，跨中截面惯矩I=0.1201m4，中性轴到下缘距离h1=0.60m，截面高h=0.83m，根据正截面强度公式：

　上式中：△M——提载前后的弯矩增加量；

　rs——钢筋安全系数；

　Rg——钢筋抗拉设计强度；

　Ag——补强钢筋面积；

　h——截面高度；

　x——混凝土受压区高度。

　综合有关情况，本次对工字梁提载加固决定采用碳纤维布（规格见表6-3），因而计算碳纤维布截面面积：

　Acf=Ag(Rg/Rcf)=242.3mm2

　上式中：Acf——碳纤维布截面积；

　Rcf——碳纤维布抗拉设计强度。

上海毅实碳纤维加固有限公司专注于碳纤维加固,桥梁加固,粘钢加固,植筋等

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词条说明
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