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文檔簡介
《公路橋梁加固設計規范》宣貫及技術培訓講座rA《公路橋梁加固設計規范》-宣貫及技術培訓講座課件1宣貫及技術培訓內容提要12345總則及基本規定
增大截面加固法
體外預應力加固法
粘貼鋼板加固法
6改變結構體系加固法《公路橋梁加固設計規范》《公路橋梁加固施工技術規范》7橋梁加固、橋梁維修粘貼纖維復合材料加固法
宣貫及技術培訓內容提要12345總則及基本規定增大截面加固2一.1總則:原則——安全適用;技術可靠,經久耐用;經濟合理;保護環境。目的——恢復使用功能;提高承載力;增強安全耐久性;適應地震性能。決策——依病害程度及使用功能要求,在檢測,評定的基礎上,進行社會、經濟、技術比較。社會性:具有時代標志,列入文物、地域象征等;經濟性:加固投入資金/加固后使用年限;技術性:加固設計及施工的可靠性,技術難度及實現的程度;
Ι.總則及基本規定設計內容一.1總則:Ι.總則及基本規定設3Ι.總則及基本規定二.3基本規定3.2基本假定:3.2.1分階段受力加固時結構的載荷仍由原結構承擔。加固后的組合截面承擔后續載荷1)原構件驗算荷載:自重、恒載(未卸除的橋梁恒重)、新增構件恒重(由原構件承擔的恒重)稱為一期荷載。進行施工驗算時還應計入施工荷載及施工中的溫度效應及混凝土收縮、徐變等;2)原構件截面驗算:應計入荷載安全系數,考慮原構件的損傷折減,依次進行施工階段驗算;
設計內容Ι.總則及基本規定二.3基本規定設43)組合截驗算荷載:含自重在內的恒載(扣除一期荷載),作用在橋上的可變荷載稱為二期荷載,并計入附加荷載的組合值。4)組合截面驗算:截面幾何性質按不同材料的組合截面計。受損的原構件應適當弱化處理。因而,原構件承擔一期及二期荷載的分配值,組合構件的新增材料只承擔二期荷載的分配值。Ι.總則及基本規定3)組合截驗算荷載:Ι.總則及基本規定5
3.2.2應變值符合平截面假定結構處于材料的彈性階段,截面應變應符合虎克定理,視彈性模量E為常量。如果承載力達到極限狀態時,材料則進入彈塑性階段,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是以原結構的混凝土或鋼筋強度達到其設計強度值、來控制其極限承載能力。此時混凝土的極限應變值可以取到=0.0033。即受壓區應力圖式成矩形。如果原結構材料的應力使用過高,會使原結構遭達到破壞,由組合截面新增材料需承受全部外載時,則有必要考慮加固的經濟性。
Ι.總則及基本規定3.2.2應變值符合平截面假定Ι.總則及基本規定6
3.2.5加固后的承載能力是依原構件中混凝土或鋼筋達到其設計值控制使用。受拉區增大截面、貼鋼板、貼碳纖維等,其材料的使用率一般受原構件受拉鋼筋的控制,不可能充分發揮其能力。因而,多貼只會降低其使用率,對承載力的提高無益。在受壓區增高混凝土加固時,則考慮到混凝土的塑性發展,中性軸的上移,新增混凝土的抗壓能力的提高,按分階段受力計算承載力影響不會太大。抗剪加固新增材料后,設計亦應考慮分階段受力的特點。Ι.總則及基本規定3.2.5加固后的承載能力是依原構件中混凝土或鋼筋7構件加固方法5增大截面加固法6粘貼鋼板加固法7粘貼纖維復合材料加固法8體外預應力加固法9改變體系加固法Ⅱ
、構件加固方法設計內容構件加固方法5增大截面加固法6粘貼鋼板加固法7粘8Ⅱ構件加固方法一.5增大截面加固法5.2.1①必須采用當前結構現場實測強度。在承載力檢測時給以確定。②實測結構混凝土標準強度不宜過低。因為加固后的構件承載力是依原構件混凝土及鋼筋達到設計值確定,該值過低時,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核心是結合面必須牢靠而無相對錯動。否則不可能共同受力,使計算模式變異,不能正確反映受力特征。增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法Ⅱ構件加固方法增大截面加固法Ⅱ、構件加固方法95.2.2僅在受壓區加厚混凝土加固時,原構件即是受壓區進入塑性階段,由于混凝土應變發展很快,其壓應力會迅速由新加混凝土承擔,加上中性軸的移動,原構件受壓邊處于卸載狀態。因而可以按《JTGD62-2004》第8.1節進行。但是,考慮結合面的混凝土收縮差時,應計入混凝土的徐變影響,加厚層內按構造應配置鋼筋,特別注意配置結合面上的抗剪鋼筋。增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法5.2.2僅在受壓區加厚混凝土加固時,原構件即是受壓區105.2.3受彎構件承載力極限狀態,是指材料的應力用到設計強度或值。此時的應變提升很快,應力增幅停滯或緩慢,因而受壓區混凝土應力可以等效為矩形。此時的結構截面應力不再成直線分布,也不符合平截面假定。因而不能按平截而假定求得!因為鋼筋混凝土結構按平衡設計或低筋設計時,承載能力均由鋼筋控制。因而,的求得采用原結構受拉鋼筋達到設計值來控制,即:增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法5.2.3受彎構件承載力極限狀態,是指材料的應力用11新增鋼筋比原構件鋼筋滯后一期載荷,同步增長使原構件鋼筋應力先達到設計值。如果原構件鋼筋應變繼續增加,雖然其應力停止增大,但存在著拉斷的可能。新增鋼筋的應力雖則有所放大,但隨著的值增大在減小,一般很難達到設計值
。增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法新增鋼筋比原構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;1減小,卸載加固(減小);2加大新增鋼筋面積,在應變一定的情況下提高承拉力;3給新增鋼筋施加預拉應力,使其與原鋼筋同時達到設計值。4如果要提高加固構件承載力
增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法增大,即新增鋼筋離開中性軸較遠;1減小,卸載加13增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法增大截面加固法Ⅱ、構件加固方法14增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法增大截面加固法Ⅱ、構件加固方法155.2.6受彎構件達到受彎承載能力極限狀態時,新增縱向普通鋼筋的拉應變(5.2.6-1)
是由圖5.2.6所示的幾何關系求得。但是,依截面應變值求時,截面應變并非線性分布,其求法值得討論。增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法5.2.6受彎構件達到受彎承載能力極限狀態時,新增縱16《討論》:1)結構承載能力達到極限狀態時,材料已進入彈塑性階段,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系推求新加材料應變。以混凝土設計強度及標準強度相應的應變為例材料在標準強度以內時,基本上能處于彈性階段,可以利用平截面假定。采用極限壓應變時,材料已進入塑性階段,其應力雖不再增長,但時,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
、構件加固方法《討論》:材料在標準強度以內時,基本上能處于彈性階172)在彈性階段,截面的應力、應變呈直線變化時,其壓應力呈三角形,并非矩形應力圖式。結構進入塑性階段后,受壓區應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
、構件加固方法2)在彈性階段,截面的應力、應變呈直線變化時,其壓應183)依《JTGD62-2004》第3.1.4、3.1.5條混凝土的設計強度及彈性模量求相應的應變值
:式中受壓區邊緣采用,依直線推求,顯然擴大了10.5~4.5倍。增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法3)依《JTGD62-2004》第3.1.4、3.1194)按平截面假定計算,必須限制在線性范圍內。混凝土的應變圖如下:(見結構設計原理圖)增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法4)按平截面假定計算,必須限制在線性范20由圖可知,在0~0.0006的范圍內,基本上成線性變化,大于0.0006時,成曲線變化。顯然,采用推求是不合理的。5)原結構一般都是按平衡設計或低筋設計,因而依3·2·5條限制,原結構受拉鋼筋會首先到達而控制設計。以(第一階段彎矩的組合值)求滯后應力時,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
、構件加固方法由圖可知,在0~0.0006的范圍內,基本21《建議》:求時,宜采用容許應力法計算。依原結構上下緣應力為、控制。若原構件截面有效高為,受壓區高度為,鋼筋彈模為,而增加材料后的組合截面,相應值為、、時。
則:增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法《建議》:增大截面加固法Ⅱ、構件加固方法22式中:/為兩種鋼筋的折算系數,為原構件構件受拉鋼筋的后期貢獻值。為鋼筋位置的影響系數。Ⅱ
、構件加固方法式中:/為兩種鋼筋的折算系數,23
5·3·1公式(5·3·1-1)中、的求值在(6.3.1-2),(6.3.1-3)中依應變不超過,扣除一期荷載應變后的剩余值作為新增混凝土及新增鋼筋的貢獻值。
《討論》:控制量采用應變時,結構的材料已進入彈塑性階段。因為混凝土應變能保持線性變化的范圍大約在左右。增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法5·3·1增大截面加固法Ⅱ、構件加固方法24《建議》:依混凝土應力達到設計值作為極限承載力求、。
即
增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法《建議》:即增大截面加固法Ⅱ、構件加固方法25
5·3·3在兩側加厚偏心受壓構件增大截面中,公式(5·3·3-1)、(5·3·3-2)、(5·3·3-3)、(5·3·3-8)及(5·3·3-7)中新增材料恢復應力:《討論》:①受壓較大邊的新增混凝土參與受力后,當其達到時,原結構混凝土應力是否超過值,一期載荷較大時,新加混凝土的應力滯后如何考慮?②式中受壓區為X,未區分新、老混凝土的差異。③當新增鋼筋達到時,原配筋應力不會滯留在值不變。特別是新增鋼筋強度低時,原配鋼筋有可能斷裂!④新增混凝土強度低時,原構件混凝土實際強度增長較快將兩者統一在一起計算,取控制是否合理?增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法5·3·3在兩側加厚偏心受壓構件增大截面中,增大截面26《建議》:①第一期的軸力應由原構件承擔,并產生一期應力、;②第二期軸力由加固后的組合截面承擔,按變形協調條件,分別計算原構件新增材料的二期應力。增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法《建議》:增大截面加固法Ⅱ、構件加固方法27③以原結構的控制截面的材料應力達到其設計強度作為加固結構承載力的極限值。亦即:第二期受壓構件容許的應變值為:或
(受拉)則或
(受拉)增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法對于偏心受壓構件,再計入所求應力點在截面中的位置影響系數。③以原結構的控制截面的材料應力達到其設計強度作為加固結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
、構件加固方法5·3·429①依受壓較大邊應變為控制,由平截面變形的直線關系求未知量。當截面應變進入塑性狀態后,截面變形不再保持平截面變形,因而本身幾何關系不成立;②在材料進入彈塑性或塑性之后,受壓區應力圖形從三角形趨向于矩形。而中性軸到受壓側邊緣高度的折算為受壓區高度采用系數:β取0.5時為三角形應力圖式(線性分布);取1.0時全部為矩形應力圖式(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是按直線應變圖式求、是否妥當可以考慮?增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法①依受壓較大邊應變為控制,由平截面變形的直線30結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生和咬合力;
②摩擦作用力。即結合面滑動時,界面上產生磨擦作用力;
③鋼筋的暗銷作用力。1235·4·2在受壓區增加混凝土增大截面加固時,新老混凝土共同工作是靠結合面的抗剪來保證的。增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法結合的剪力主要由以下三種力傳遞:①骨料咬合作用力31對于不設錨固鋼筋的結合面,剪力主要由咬合作用力和摩擦作用力傳遞。依《JTGD62-2004》及參照《美國公路橋梁設計規范》(AASHTO14版)規定,結合面抗剪承載力應符合:
(5·4·2-1)
對于結合面設置暗銷錨固鋼筋時,同一豎向截面配置不少于的結合鋼筋時,結合面抗剪承載力應符合:(5·4·2-2)增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法對于不設錨固鋼筋的結合面,剪力主要由咬合作用力和32
二.6粘貼鋼板加固法6.2.3加固鋼板的拉應變值:
(6.2.3-1)
是按平截面假定確定鋼板的拉應變
。粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法二.6粘貼鋼板加固法(6.2.3-1)是按平截面假定33
《討論》:①當受壓邊緣混凝土應變達到時,截面還能保持平截面應變嗎?且中性軸位置的折算也為非線形應力圖式的截面狀態;②一般情況結構承載力是由受拉區鋼筋控制,因承載力不足才進行外貼鋼板加固。如果以受壓區邊緣混凝土應變達到極限值推求鋼板應力,是否受拉鋼筋的應力已超過其設計強度。粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法《討論》:粘貼鋼板加固法Ⅱ、構件加固方法34《建議》:①采用受拉區原結構鋼筋應力達到設計值來控制求,即:②復核受壓區邊緣應力粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法《建議》:粘貼鋼板加固法Ⅱ、構件加固方法35③如果受壓區邊緣應力首先達到,推求時(略去鋼板厚度的影響)則:
在混凝土強度不超過設計強度時,截面仍處于彈性范圍內,平截面假定還可成立。若時,則:
④復核受拉區鋼筋應力:粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法③如果受壓區邊緣應力首先達到,推求時(略366.3.1兩側貼鋼板的偏心受壓鋼筋混凝土構件,正截面承載力計算公式(6.3.1-1)(6.3.1-2)(6.3.1-3)中《討論》:承受第一階段壓應力的原構件混凝土和鋼筋的應力達到設計強度、時,外貼鋼板的應力狀態是什么?原構件應力滯留在、不再上升時,表示已進入塑性階段,這時應變加大,彈模下降,應力停滯。當混凝土的應變達到之前,外貼鋼板的應變同步增長,其應力能夠達到值。
粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法6.3.1粘貼鋼板加固法Ⅱ、構件加固方法37因為R235:
HRB335:
均先于達到其設計值粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法因為R235:粘貼鋼板加固法Ⅱ、構件加固方386.3.2當為小偏心時(6.3.2-1)
受壓較大區邊緣應變達到時,截面應變已不為線性變化,所以受拉區鋼筋應力的值能否這樣求得需要研究。粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法6.3.2粘貼鋼板加固法Ⅱ、構件加固方法396.3.3式
(6.3.3-2)
是以一平截面線性比例關系求。應變達到極限值時,截面的應力、應變已不成直線分布!粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法6.3.3粘貼鋼板加固法Ⅱ、構件加固方法406.3.5計算式:
(6.3.5-1)對受壓較大邊普通鋼筋合力點取矩,圖示:粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法6.3.5粘貼鋼板加固法Ⅱ、構件加固方法41對受壓較大邊普通鋼筋合力點取矩,圖示
粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法對受壓較大邊普通鋼筋合力點取矩,圖示粘貼鋼板加固法Ⅱ、構42
計算式應為
式中、隨的變化在變化。中應計入第一階段的荷載應力。在極限狀態式(6.3.5-1)中,多出項,缺少項!粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法計算式應為粘貼鋼板加固法Ⅱ、構件加固方法43
6.4.1
(6.4.1-2)中,—第一階段軸向力組合設計值。采用軸向力值即可,無需再加安全度,因為已為組合設計值。粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法6.4.1粘貼鋼板加固法Ⅱ、構件加固方法446.4.3大偏心受拉構件式(6.4.3-2)《討論》:①大偏心受拉構件,求外貼鋼板應變時,以混凝土的極限壓變作為控制條件妥當否?②式中采用恢復中性軸位置可否?使用在截面應力近似于矩形的彈塑性階段,此時截面應力、應變并非直線分布狀態。粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法6.4.3大偏心受拉構件粘貼鋼板加固法Ⅱ、構件加固方45《建議》:采用即從原構件受拉鋼筋設計強度中扣除第一階段的消耗值,將剩余值作為后期應變,折算求得應力。粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法《建議》:粘貼鋼板加固法Ⅱ、構件加固方法46
三.7粘貼纖維復合材料加固法(一)采用這一方法加固構件時,應充分注意以下特點①加固后原構件的剛度基本上不發生變化。變形過大而產生的病害需要加固時,應慎用。②被加固構件的材料已達到承載力極限時,如果不可能大幅度卸載加固時慎用。這時纖維材料粘貼后發揮的作用并不大。因為加固后的構件依變形協調條件分配后續荷載,纖維材料面積小,如果彈模不高時,其剛度就更低,難以承擔后加荷載。粘貼纖維復合加固法Ⅱ
、構件加固方法三.7粘貼纖維復合材料加固法粘貼纖維復合加固法Ⅱ、構47③不可使纖維材料承受剪切力。因而,即是承拉,也要防止轉角凸起,尖楞等使其局部受剪。④纖維材料是依靠黏結材料粘結于構件上共同受力。因而黏結材料應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。用于加固承拉構件或承壓柱體的環向圍束加固,有其不可替代的優勢。環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,對結構抗震大有好處。粘貼纖維復合加固法Ⅱ
、構件加固方法③不可使纖維材料承受剪切力。因而,即是承拉,也要防48⑥使用廉價纖維材料封閉結構裂縫的維修方法具有其優勢。其施工簡單、操作方便、使用機具少;效果好、耐久。因而廣為使用。⑦采用纖維材料加固時,應防止產生脫空、氣泡,要求兩端錨固必須可靠。粘貼纖維復合加固法Ⅱ
、構件加固方法⑥使用廉價纖維材料封閉結構裂縫的維修方法具有其優勢49
(二)值的求解按極限狀態計算結構承載力時,混凝土的極限壓應變可用取,鋼筋的極限拉應變取用0.01。顯然,在這一應變狀態下,截面不再為平截面應力、應變狀態,因而無法用平截面假定以極限應變值推求新加材料的應變。依《3.2加固設計算基本假定》的3.2.5條,加固后,結構的極限承載力是以原結構中混凝土或鋼筋強度達到設計值來控制。因而,我們利用原結構混凝土或鋼筋達到設計強度時的相應應變值來控制。并且在設計強度范圍以內材料的彈性模量近似直線,應力、應變關系成線性變化。粘貼纖維復合加固法Ⅱ
、構件加固方法(二)值的求解粘貼纖維復合加固法Ⅱ、構件加固方法50由于一期載荷已在原結構中產生了一定的應變或,將此作為新加材料的滯后值計入。故:
式中:—彎曲變形時,新、舊拉伸材料形心到截面中性軸的距離比值,即:當外貼材料與受拉鋼筋很近時,(即)取=1。因而:粘貼纖維復合加固法Ⅱ
、構件加固方法由于一期載荷已在原結構中產生了一定的應變51如果原結構截面受壓區混凝土先于受拉區鋼筋達到設計強度時,加固時混凝土應變為,則:
(—加固后受壓區高度)
式中
(—加固前受壓區高度)粘貼纖維復合加固法Ⅱ
、構件加固方法如果原結構截面受壓區混凝土先于受拉區鋼筋達到設52
四.8體外預應力加固法(一)基本概念體外施加預應力加固結構,是一種人為主動加固的方法。由于預加力的作用,改善了原結構的應力狀態,提高了原梁的承載能力和抗裂性。在外荷載作用下,體外預應力筋的伸長取決于兩個錨固點間梁體的總變形。體外預應力筋的應力,取決于梁體變形的發揮程度。在一般情況下,極限狀態時體外預應力筋達不到材料強度設計值。體外預應力加固法Ⅱ
、構件加固方法四.8體外預應力加固法體外預應力加固法Ⅱ、構件加固53表現特點有:①張拉體外預應力鋼筋后,會使原結構中的預應力產生二次拉損失。②張拉體外預應力鋼筋后,原結構混凝土產生彈塑性變形及發生混凝土收縮、徐變,導致預應力損失。體外預應力筋的應力取決于混凝土變形發揮的程度,低標號混凝土的變形值大,在一般情況下,極限狀態時體外預應力筋的應力值達不到材料的設計強度。其應力與梁的高跨比,混凝土的等級,梁的配筋率(預應力筋和非預應力筋)有關。體外預應力加固法Ⅱ
、構件加固方法表現特點有:體外預應力加固法Ⅱ、構件加固方法54我國頒布的《無粘結預應力混凝土結構技術規程》(JGJ-2004)中規定:體外預應力筋的受彎構件,在進行正截面受彎承載力計算時,體外預應力筋和應力設計值為:()
且
式中:—有效預應力值;
—抗性標準設計值;體外預應力加固法Ⅱ
、構件加固方法我國頒布的《無粘結預應力混凝土結構技術規程》體55(二)計算內容需要計算持久狀況下的承載能力極限狀態;正常使用極限狀態;持久和短暫狀態下的應力。計算轉向構造的承載力和抗裂性;錨固區的承載能力和抗裂性;持久狀況下其他局部構件的承載能力。體外預應力加固法Ⅱ
、構件加固方法(二)計算內容體外預應力加固法Ⅱ、構件加固方法568.2.3持久狀況承載能力極狀態計算1.正截面抗彎承載力計算:
(8.2.3-2)
式中漏掉受壓區鋼筋矩一項,應為體外預應力加固法Ⅱ
、構件加固方法8.2.3持久狀況承載能力極狀態計算體外預應力加固法Ⅱ572.斜截面抗剪承載力計算與《JTGD62-2004》相關內容相同,只是加入了體外預應力的作用。()3.轉向裝置計算抗剪承載力、抗拉承載力、局部承壓承載力計算體外預應力加固法Ⅱ
、構件加固方法2.斜截面抗剪承載力計算體外預應力加固法Ⅱ、構件加固方588.2.4持久狀況正常使用極限狀態計算1)受彎構件按全預應力,A類、B類分別計算;2)預應力損失考慮:轉向塊和錨固構造管道的磨擦損失;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.體外預應力加固法Ⅱ
、構件加固方法8.2.4持久狀況正常使用極限狀態計算體外預應力加固法59體外預應力加固法Ⅱ
、構件加固方法3)抗裂性驗算1)正截面抗裂性驗算2)斜截面抗裂性驗算3)轉向裝置與原結構結合面的裂縫寬度驗算4)B類構件,正常使用極限狀態下的裂縫寬度驗算4)正常使用極限狀態下的撓度計算體外預應力加固法Ⅱ、構件加固方法3)抗裂性驗算608.2.5應力計算需要計算使用階段正截面混凝土的法向應力、斜截面混凝土的主壓應力;原梁受拉區的預應力鋼筋的拉應力,體外預應力筋的拉應力。不同預應力類型,按不同截面幾何性質,考慮不同的預應力作用值(損失不相同)分別進行計算。并使應力滿足不同限制要求。
(三)構造要求為了滿足受力分析要求,便于施工,彌補意外荷載發生,以已往積累的經驗在構造上作出諸多要求。體外預應力加固法Ⅱ
、構件加固方法8.2.5應力計算體外預應力加固法Ⅱ、構件加固方法61五.9改變結構體系加固法(一)目的:這是采用改變結構受力圖式,使外荷載在結構內的傳遞、分布發生改變。達到原結構的截面內力發生改變或轉移,使受力控制截面得到緩解,從而提高了結構的承載能力、穩定性及結構剛度,達到了加固的目的。例如:1.簡支梁增加八字撐,成為為斜腿剛架;增加橋墩變成連續梁。2.多孔簡支梁將墩頂斷縫給予彌合,變成連續梁橋。3.連續梁橋進行墩梁固結,成為連續剛構橋。改變結構體系加固法Ⅱ
、構件加固方法五.9改變結構體系加固法改變結構體系加固法Ⅱ、構件加624.拱橋(輕型拱)增加斜拉索成為斜拉拱橋。5.連續梁橋、連續剛構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型剛構橋封閉鉸支承,成為連續剛構橋。8.斜拉橋、吊橋相互增加纜索或斜拉索成為索拉組合結構。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。改變結構體系加固法Ⅱ
、構件加固方法4.拱橋(輕型拱)增加斜拉索成為斜拉拱橋。改變結構體系63(二)條件:每一個需要加固的橋梁其病害程度不同,產生病害的成因各異;橋位地形、地質、水文、氣象、人文環境、自然環境、經濟條件等均不相同。所以,每一個橋都要依實際條件,進行綜合分析后再決定加固形式。其技術條件需考慮:
1)采用方案實現中的結構分析能力。一般病害橋梁結構分析比新建橋梁復雜得多。材料變異,結構弱化,邊界條件的改變,施工及使用的損傷、缺失等給結構分析帶來了各式各樣,各不相同的改變。需要一一調查清楚,并且通過試驗來確定設計參數的取值,建立可靠地分析模型。改變結構體系加固法Ⅱ
、構件加固方法(二)條件:改變結構體系加固法Ⅱ、構件加固方法64通過改變結構體系,增加新的構件,使之形成材料各異、剛度不一的新老組合構件,需要重新認識其傳力路徑和承載能力,以便建立新的分析模型。在實現的過程中,由于材料、機具、技能、自然條件等差異,又會不斷發生變化。往往會使已經安排好的經過周密結構分析的施工步驟發生改變。因而,必須要對過程作出多個可靠地備用方案,以便在執行中不斷跟蹤分析。改變結構體系加固法Ⅱ
、構件加固方法改變結構體系加固法Ⅱ、構件加固方法652)完成加固過程的施工能力。施工是完成設計達到目標的過程。其影響因素很多。①施工技術力量及對設計理解的程度;②操作工人的技能及專業素質的高低;③材料品質及施工機具、設備條件;④自然環境、人文環境的優劣;⑤資金支持的程度。舊橋的加固施工比建新橋要復雜得多,保證質量可靠的困難程度要大得多。應對突發事件的概率要高得多。改變結構體系加固法Ⅱ
、構件加固方法2)完成加固過程的施工能力。改變結構體系加固法Ⅱ、構件663)要有堅強地高水平管理機構。技術管理、資金保證、內外協調等是完成任務的組織條件。
總之,改變結構體系加固橋梁的技術難度大,風險性高,要求的技術能力,操作水平遠遠超過新橋建設。改變結構體系加固法Ⅱ
、構件加固方法3)要有堅強地高水平管理機構。總之,改67技術條件:設計、施工投入到第一線的技術力量和人員素質
1自然條件:方案對水文、地形、地質、氣溫風雪、海潮等自然條件的適應和利用程度
2人文、社會條件:交通管制狀況,群眾對橋型的認可程度,當地風裕習慣,原橋形式的社會地位、標志等
3經濟性:加固后的使用年限、社會影響的大小與投入資金的比率4在確定所采用的構結形式時,必須要作多方案選擇,結合以下條件確定
改變結構體系加固法Ⅱ
、構件加固方法技術條件:設計、施工投入到第一線的技術力量和人員素質1自然68Ⅱ
、構件加固方法改變結構體系加固法某橋實例(一)Ⅱ、構件加固方法改變結構體系加固法某橋實例(一)69Ⅱ
、構件加固方法改變結構體系加固法某橋實例(一)Ⅱ、構件加固方法改變結構體系加固法某橋實例(一)70Ⅱ
、構件加固方法改變結構體系加固法某橋實例(二)Ⅱ、構件加固方法改變結構體系加固法某橋實例(二)71Ⅱ
、構件加固方法改變結構體系加固法某橋實例(二)Ⅱ、構件加固方法改變結構體系加固法某橋實例(二)72Ⅱ
、構件加固方法改變結構體系加固法Ⅱ、構件加固方法改變結構體系加固法73Ⅱ
、構件加固方法改變結構體系加固法Ⅱ、構件加固方法改變結構體系加固法74Ⅱ
、構件加固方法改變結構體系加固法Ⅱ、構件加固方法改變結構體系加固法75Ⅱ
、構件加固方法改變結構體系加固法Ⅱ、構件加固方法改變結構體系加固法76Ⅱ
、構件加固方法改變結構體系加固法Ⅱ、構件加固方法改變結構體系加固法77Ⅱ
、構件加固方法改變結構體系加固法Ⅱ、構件加固方法改變結構體系加固法78Ⅱ
、構件加固方法改變結構體系加固法Ⅱ、構件加固方法改變結構體系加固法79Ⅱ
、構件加固方法改變結構體系加固法Ⅱ、構件加固方法改變結構體系加固法80Ⅱ
、構件加固方法改變結構體系加固法Ⅱ、構件加固方法改變結構體系加固法81Ⅱ
、構件加固方法改變結構體系加固法Ⅱ、構件加固方法改變結構體系加固法82Ⅱ
、構件加固方法某橋實例一加固之后Ⅱ、構件加固方法某橋實例一83Ⅱ
、構件加固方法某橋實例一加固之后Ⅱ、構件加固方法某橋實例一84Ⅱ
、構件加固方法某橋實例一加固之后Ⅱ、構件加固方法某橋實例一85Ⅱ
、構件加固方法某橋實例三病害Ⅱ、構件加固方法某橋實例三86Ⅱ
、構件加固方法某橋實例三病害Ⅱ、構件加固方法某橋實例三87Ⅱ
、構件加固方法某橋實例三病害Ⅱ、構件加固方法某橋實例三88Ⅱ
、構件加固方法某橋實例三病害Ⅱ、構件加固方法某橋實例三89Ⅱ
、構件加固方法某橋實例三病害Ⅱ、構件加固方法某橋實例三90Ⅱ
、構件加固方法某橋實例三病害Ⅱ、構件加固方法某橋實例三91Ⅱ
、構件加固方法某橋實例四Ⅱ、構件加固方法某橋實例四92Ⅱ
、構件加固方法某橋實例四Ⅱ、構件加固方法某橋實例四93
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;橋梁下部結構及基礎;橋梁抗震加固。以一般規定,加固方法,加固計算,構造要求等形式作了相關規定。(一)一般規定對于加固提出了條件、適用范圍、加固程度等作了一般性規定。(二)加固方法各章針對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)計算方法構件計算,截面驗算在前面5、6、7、8章中已作了闡述。除此,還應計算:1)加固前整橋結構分析及桿件驗算;2)加固后整橋承載力、剛度、穩定性和使用性能計算。3)施工過程中各個施工環節的安全性驗算,特別是體系轉換時的各個步驟驗算。4)結構局部構造計算。如牛腿、齒板、轉向裝置、面部承壓、結合面等。Ⅲ橋梁加固(三)計算方法Ⅲ橋梁加固95(四)、構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。除具體規定的要求外,在設計,施工中還應該依自身的經驗加以彌補,完善。Ⅲ橋梁加固(四)、構造要求Ⅲ橋梁加固96
Ⅳ.橋梁維修在16、17章中對混凝土裂縫處理、支座、伸縮縫更換作了有關規定。對于維修中必須遵循的環節,必須達到的目標及保證質量必須作到的基本條件作了規定。對于其他維修項目無特殊要求的維修內容規范中未提及,應按橋梁施工規范進行即可。Ⅲ橋梁維修Ⅳ.橋梁97謝謝!謝謝!98《公路橋梁加固設計規范》宣貫及技術培訓講座rA《公路橋梁加固設計規范》-宣貫及技術培訓講座課件99宣貫及技術培訓內容提要12345總則及基本規定
增大截面加固法
體外預應力加固法
粘貼鋼板加固法
6改變結構體系加固法《公路橋梁加固設計規范》《公路橋梁加固施工技術規范》7橋梁加固、橋梁維修粘貼纖維復合材料加固法
宣貫及技術培訓內容提要12345總則及基本規定增大截面加固100一.1總則:原則——安全適用;技術可靠,經久耐用;經濟合理;保護環境。目的——恢復使用功能;提高承載力;增強安全耐久性;適應地震性能。決策——依病害程度及使用功能要求,在檢測,評定的基礎上,進行社會、經濟、技術比較。社會性:具有時代標志,列入文物、地域象征等;經濟性:加固投入資金/加固后使用年限;技術性:加固設計及施工的可靠性,技術難度及實現的程度;
Ι.總則及基本規定設計內容一.1總則:Ι.總則及基本規定設101Ι.總則及基本規定二.3基本規定3.2基本假定:3.2.1分階段受力加固時結構的載荷仍由原結構承擔。加固后的組合截面承擔后續載荷1)原構件驗算荷載:自重、恒載(未卸除的橋梁恒重)、新增構件恒重(由原構件承擔的恒重)稱為一期荷載。進行施工驗算時還應計入施工荷載及施工中的溫度效應及混凝土收縮、徐變等;2)原構件截面驗算:應計入荷載安全系數,考慮原構件的損傷折減,依次進行施工階段驗算;
設計內容Ι.總則及基本規定二.3基本規定設1023)組合截驗算荷載:含自重在內的恒載(扣除一期荷載),作用在橋上的可變荷載稱為二期荷載,并計入附加荷載的組合值。4)組合截面驗算:截面幾何性質按不同材料的組合截面計。受損的原構件應適當弱化處理。因而,原構件承擔一期及二期荷載的分配值,組合構件的新增材料只承擔二期荷載的分配值。Ι.總則及基本規定3)組合截驗算荷載:Ι.總則及基本規定103
3.2.2應變值符合平截面假定結構處于材料的彈性階段,截面應變應符合虎克定理,視彈性模量E為常量。如果承載力達到極限狀態時,材料則進入彈塑性階段,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是以原結構的混凝土或鋼筋強度達到其設計強度值、來控制其極限承載能力。此時混凝土的極限應變值可以取到=0.0033。即受壓區應力圖式成矩形。如果原結構材料的應力使用過高,會使原結構遭達到破壞,由組合截面新增材料需承受全部外載時,則有必要考慮加固的經濟性。
Ι.總則及基本規定3.2.2應變值符合平截面假定Ι.總則及基本規定104
3.2.5加固后的承載能力是依原構件中混凝土或鋼筋達到其設計值控制使用。受拉區增大截面、貼鋼板、貼碳纖維等,其材料的使用率一般受原構件受拉鋼筋的控制,不可能充分發揮其能力。因而,多貼只會降低其使用率,對承載力的提高無益。在受壓區增高混凝土加固時,則考慮到混凝土的塑性發展,中性軸的上移,新增混凝土的抗壓能力的提高,按分階段受力計算承載力影響不會太大。抗剪加固新增材料后,設計亦應考慮分階段受力的特點。Ι.總則及基本規定3.2.5加固后的承載能力是依原構件中混凝土或鋼筋105構件加固方法5增大截面加固法6粘貼鋼板加固法7粘貼纖維復合材料加固法8體外預應力加固法9改變體系加固法Ⅱ
、構件加固方法設計內容構件加固方法5增大截面加固法6粘貼鋼板加固法7粘106Ⅱ構件加固方法一.5增大截面加固法5.2.1①必須采用當前結構現場實測強度。在承載力檢測時給以確定。②實測結構混凝土標準強度不宜過低。因為加固后的構件承載力是依原構件混凝土及鋼筋達到設計值確定,該值過低時,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核心是結合面必須牢靠而無相對錯動。否則不可能共同受力,使計算模式變異,不能正確反映受力特征。增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法Ⅱ構件加固方法增大截面加固法Ⅱ、構件加固方法1075.2.2僅在受壓區加厚混凝土加固時,原構件即是受壓區進入塑性階段,由于混凝土應變發展很快,其壓應力會迅速由新加混凝土承擔,加上中性軸的移動,原構件受壓邊處于卸載狀態。因而可以按《JTGD62-2004》第8.1節進行。但是,考慮結合面的混凝土收縮差時,應計入混凝土的徐變影響,加厚層內按構造應配置鋼筋,特別注意配置結合面上的抗剪鋼筋。增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法5.2.2僅在受壓區加厚混凝土加固時,原構件即是受壓區1085.2.3受彎構件承載力極限狀態,是指材料的應力用到設計強度或值。此時的應變提升很快,應力增幅停滯或緩慢,因而受壓區混凝土應力可以等效為矩形。此時的結構截面應力不再成直線分布,也不符合平截面假定。因而不能按平截而假定求得!因為鋼筋混凝土結構按平衡設計或低筋設計時,承載能力均由鋼筋控制。因而,的求得采用原結構受拉鋼筋達到設計值來控制,即:增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法5.2.3受彎構件承載力極限狀態,是指材料的應力用109新增鋼筋比原構件鋼筋滯后一期載荷,同步增長使原構件鋼筋應力先達到設計值。如果原構件鋼筋應變繼續增加,雖然其應力停止增大,但存在著拉斷的可能。新增鋼筋的應力雖則有所放大,但隨著的值增大在減小,一般很難達到設計值
。增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法新增鋼筋比原構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;1減小,卸載加固(減小);2加大新增鋼筋面積,在應變一定的情況下提高承拉力;3給新增鋼筋施加預拉應力,使其與原鋼筋同時達到設計值。4如果要提高加固構件承載力
增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法增大,即新增鋼筋離開中性軸較遠;1減小,卸載加111增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法增大截面加固法Ⅱ、構件加固方法112增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法增大截面加固法Ⅱ、構件加固方法1135.2.6受彎構件達到受彎承載能力極限狀態時,新增縱向普通鋼筋的拉應變(5.2.6-1)
是由圖5.2.6所示的幾何關系求得。但是,依截面應變值求時,截面應變并非線性分布,其求法值得討論。增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法5.2.6受彎構件達到受彎承載能力極限狀態時,新增縱114《討論》:1)結構承載能力達到極限狀態時,材料已進入彈塑性階段,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系推求新加材料應變。以混凝土設計強度及標準強度相應的應變為例材料在標準強度以內時,基本上能處于彈性階段,可以利用平截面假定。采用極限壓應變時,材料已進入塑性階段,其應力雖不再增長,但時,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
、構件加固方法《討論》:材料在標準強度以內時,基本上能處于彈性階1152)在彈性階段,截面的應力、應變呈直線變化時,其壓應力呈三角形,并非矩形應力圖式。結構進入塑性階段后,受壓區應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
、構件加固方法2)在彈性階段,截面的應力、應變呈直線變化時,其壓應1163)依《JTGD62-2004》第3.1.4、3.1.5條混凝土的設計強度及彈性模量求相應的應變值
:式中受壓區邊緣采用,依直線推求,顯然擴大了10.5~4.5倍。增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法3)依《JTGD62-2004》第3.1.4、3.11174)按平截面假定計算,必須限制在線性范圍內。混凝土的應變圖如下:(見結構設計原理圖)增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法4)按平截面假定計算,必須限制在線性范118由圖可知,在0~0.0006的范圍內,基本上成線性變化,大于0.0006時,成曲線變化。顯然,采用推求是不合理的。5)原結構一般都是按平衡設計或低筋設計,因而依3·2·5條限制,原結構受拉鋼筋會首先到達而控制設計。以(第一階段彎矩的組合值)求滯后應力時,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
、構件加固方法由圖可知,在0~0.0006的范圍內,基本119《建議》:求時,宜采用容許應力法計算。依原結構上下緣應力為、控制。若原構件截面有效高為,受壓區高度為,鋼筋彈模為,而增加材料后的組合截面,相應值為、、時。
則:增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法《建議》:增大截面加固法Ⅱ、構件加固方法120式中:/為兩種鋼筋的折算系數,為原構件構件受拉鋼筋的后期貢獻值。為鋼筋位置的影響系數。Ⅱ
、構件加固方法式中:/為兩種鋼筋的折算系數,121
5·3·1公式(5·3·1-1)中、的求值在(6.3.1-2),(6.3.1-3)中依應變不超過,扣除一期荷載應變后的剩余值作為新增混凝土及新增鋼筋的貢獻值。
《討論》:控制量采用應變時,結構的材料已進入彈塑性階段。因為混凝土應變能保持線性變化的范圍大約在左右。增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法5·3·1增大截面加固法Ⅱ、構件加固方法122《建議》:依混凝土應力達到設計值作為極限承載力求、。
即
增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法《建議》:即增大截面加固法Ⅱ、構件加固方法123
5·3·3在兩側加厚偏心受壓構件增大截面中,公式(5·3·3-1)、(5·3·3-2)、(5·3·3-3)、(5·3·3-8)及(5·3·3-7)中新增材料恢復應力:《討論》:①受壓較大邊的新增混凝土參與受力后,當其達到時,原結構混凝土應力是否超過值,一期載荷較大時,新加混凝土的應力滯后如何考慮?②式中受壓區為X,未區分新、老混凝土的差異。③當新增鋼筋達到時,原配筋應力不會滯留在值不變。特別是新增鋼筋強度低時,原配鋼筋有可能斷裂!④新增混凝土強度低時,原構件混凝土實際強度增長較快將兩者統一在一起計算,取控制是否合理?增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法5·3·3在兩側加厚偏心受壓構件增大截面中,增大截面124《建議》:①第一期的軸力應由原構件承擔,并產生一期應力、;②第二期軸力由加固后的組合截面承擔,按變形協調條件,分別計算原構件新增材料的二期應力。增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法《建議》:增大截面加固法Ⅱ、構件加固方法125③以原結構的控制截面的材料應力達到其設計強度作為加固結構承載力的極限值。亦即:第二期受壓構件容許的應變值為:或
(受拉)則或
(受拉)增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法對于偏心受壓構件,再計入所求應力點在截面中的位置影響系數。③以原結構的控制截面的材料應力達到其設計強度作為加固結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
、構件加固方法5·3·4127①依受壓較大邊應變為控制,由平截面變形的直線關系求未知量。當截面應變進入塑性狀態后,截面變形不再保持平截面變形,因而本身幾何關系不成立;②在材料進入彈塑性或塑性之后,受壓區應力圖形從三角形趨向于矩形。而中性軸到受壓側邊緣高度的折算為受壓區高度采用系數:β取0.5時為三角形應力圖式(線性分布);取1.0時全部為矩形應力圖式(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是按直線應變圖式求、是否妥當可以考慮?增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法①依受壓較大邊應變為控制,由平截面變形的直線128結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生和咬合力;
②摩擦作用力。即結合面滑動時,界面上產生磨擦作用力;
③鋼筋的暗銷作用力。1235·4·2在受壓區增加混凝土增大截面加固時,新老混凝土共同工作是靠結合面的抗剪來保證的。增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法結合的剪力主要由以下三種力傳遞:①骨料咬合作用力129對于不設錨固鋼筋的結合面,剪力主要由咬合作用力和摩擦作用力傳遞。依《JTGD62-2004》及參照《美國公路橋梁設計規范》(AASHTO14版)規定,結合面抗剪承載力應符合:
(5·4·2-1)
對于結合面設置暗銷錨固鋼筋時,同一豎向截面配置不少于的結合鋼筋時,結合面抗剪承載力應符合:(5·4·2-2)增大截面加固法Ⅱ
、構件加固方法對于不設錨固鋼筋的結合面,剪力主要由咬合作用力和130
二.6粘貼鋼板加固法6.2.3加固鋼板的拉應變值:
(6.2.3-1)
是按平截面假定確定鋼板的拉應變
。粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法二.6粘貼鋼板加固法(6.2.3-1)是按平截面假定131
《討論》:①當受壓邊緣混凝土應變達到時,截面還能保持平截面應變嗎?且中性軸位置的折算也為非線形應力圖式的截面狀態;②一般情況結構承載力是由受拉區鋼筋控制,因承載力不足才進行外貼鋼板加固。如果以受壓區邊緣混凝土應變達到極限值推求鋼板應力,是否受拉鋼筋的應力已超過其設計強度。粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法《討論》:粘貼鋼板加固法Ⅱ、構件加固方法132《建議》:①采用受拉區原結構鋼筋應力達到設計值來控制求,即:②復核受壓區邊緣應力粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法《建議》:粘貼鋼板加固法Ⅱ、構件加固方法133③如果受壓區邊緣應力首先達到,推求時(略去鋼板厚度的影響)則:
在混凝土強度不超過設計強度時,截面仍處于彈性范圍內,平截面假定還可成立。若時,則:
④復核受拉區鋼筋應力:粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法③如果受壓區邊緣應力首先達到,推求時(略1346.3.1兩側貼鋼板的偏心受壓鋼筋混凝土構件,正截面承載力計算公式(6.3.1-1)(6.3.1-2)(6.3.1-3)中《討論》:承受第一階段壓應力的原構件混凝土和鋼筋的應力達到設計強度、時,外貼鋼板的應力狀態是什么?原構件應力滯留在、不再上升時,表示已進入塑性階段,這時應變加大,彈模下降,應力停滯。當混凝土的應變達到之前,外貼鋼板的應變同步增長,其應力能夠達到值。
粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法6.3.1粘貼鋼板加固法Ⅱ、構件加固方法135因為R235:
HRB335:
均先于達到其設計值粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法因為R235:粘貼鋼板加固法Ⅱ、構件加固方1366.3.2當為小偏心時(6.3.2-1)
受壓較大區邊緣應變達到時,截面應變已不為線性變化,所以受拉區鋼筋應力的值能否這樣求得需要研究。粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法6.3.2粘貼鋼板加固法Ⅱ、構件加固方法1376.3.3式
(6.3.3-2)
是以一平截面線性比例關系求。應變達到極限值時,截面的應力、應變已不成直線分布!粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法6.3.3粘貼鋼板加固法Ⅱ、構件加固方法1386.3.5計算式:
(6.3.5-1)對受壓較大邊普通鋼筋合力點取矩,圖示:粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法6.3.5粘貼鋼板加固法Ⅱ、構件加固方法139對受壓較大邊普通鋼筋合力點取矩,圖示
粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法對受壓較大邊普通鋼筋合力點取矩,圖示粘貼鋼板加固法Ⅱ、構140
計算式應為
式中、隨的變化在變化。中應計入第一階段的荷載應力。在極限狀態式(6.3.5-1)中,多出項,缺少項!粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法計算式應為粘貼鋼板加固法Ⅱ、構件加固方法141
6.4.1
(6.4.1-2)中,—第一階段軸向力組合設計值。采用軸向力值即可,無需再加安全度,因為已為組合設計值。粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法6.4.1粘貼鋼板加固法Ⅱ、構件加固方法1426.4.3大偏心受拉構件式(6.4.3-2)《討論》:①大偏心受拉構件,求外貼鋼板應變時,以混凝土的極限壓變作為控制條件妥當否?②式中采用恢復中性軸位置可否?使用在截面應力近似于矩形的彈塑性階段,此時截面應力、應變并非直線分布狀態。粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法6.4.3大偏心受拉構件粘貼鋼板加固法Ⅱ、構件加固方143《建議》:采用即從原構件受拉鋼筋設計強度中扣除第一階段的消耗值,將剩余值作為后期應變,折算求得應力。粘貼鋼板加固法Ⅱ
、構件加固方法《建議》:粘貼鋼板加固法Ⅱ、構件加固方法144
三.7粘貼纖維復合材料加固法(一)采用這一方法加固構件時,應充分注意以下特點①加固后原構件的剛度基本上不發生變化。變形過大而產生的病害需要加固時,應慎用。②被加固構件的材料已達到承載力極限時,如果不可能大幅度卸載加固時慎用。這時纖維材料粘貼后發揮的作用并不大。因為加固后的構件依變形協調條件分配后續荷載,纖維材料面積小,如果彈模不高時,其剛度就更低,難以承擔后加荷載。粘貼纖維復合加固法Ⅱ
、構件加固方法三.7粘貼纖維復合材料加固法粘貼纖維復合加固法Ⅱ、構145③不可使纖維材料承受剪切力。因而,即是承拉,也要防止轉角凸起,尖楞等使其局部受剪。④纖維材料是依靠黏結材料粘結于構件上共同受力。因而黏結材料應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。用于加固承拉構件或承壓柱體的環向圍束加固,有其不可替代的優勢。環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,對結構抗震大有好處。粘貼纖維復合加固法Ⅱ
、構件加固方法③不可使纖維材料承受剪切力。因而,即是承拉,也要防146⑥使用廉價纖維材料封閉結構裂縫的維修方法具有其優勢。其施工簡單、操作方便、使用機具少;效果好、耐久。因而廣為使用。⑦采用纖維材料加固時,應防止產生脫空、氣泡,要求兩端錨固必須可靠。粘貼纖維復合加固法Ⅱ
、構件加固方法⑥使用廉價纖維材料封閉結構裂縫的維修方法具有其優勢147
(二)值的求解按極限狀態計算結構承載力時,混凝土的極限壓應變可用取,鋼筋的極限拉應變取用0.01。顯然,在這一應變狀態下,截面不再為平截面應力、應變狀態,因而無法用平截面假定以極限應變值推求新加材料的應變。依《3.2加固設計算基本假定》的3.2.5條,加固后,結構的極限承載力是以原結構中混凝土或鋼筋強度達到設計值來控制。因而,我們利用原結構混凝土或鋼筋達到設計強度時的相應應變值來控制。并且在設計強度范圍以內材料的彈性模量近似直線,應力、應變關系成線性變化。粘貼纖維復合加固法Ⅱ
、構件加固方法(二)值的求解粘貼纖維復合加固法Ⅱ、構件加固方法148由于一期載荷已在原結構中產生了一定的應
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