《公路桥梁加固设计规范》宣贯及技术培训讲座.ppt

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1、12345总则及基本规定总则及基本规定 增大截面加固法增大截面加固法 体外预应力加固法体外预应力加固法 粘贴钢板加固法粘贴钢板加固法 6改变结构体系加固法改变结构体系加固法 7桥梁加固桥梁加固 、桥梁维修、桥梁维修粘贴纤维复合材料加固法粘贴纤维复合材料加固法 一一1 1 总则：总则：原原 则则安全适用；技术可靠，经久耐用；安全适用；技术可靠，经久耐用；经济合理；保护环境。经济合理；保护环境。目目 的的恢复使用功能；提高承载力；恢复使用功能；提高承载力；增强安全耐久性；适应地震性能。增强安全耐久性；适应地震性能。决决 策策依病害程度及使用功能要求，在检测，依病害程度及使用功能要求，在检测，评定的

2、基础上，进行社会、经济、技术比较。评定的基础上，进行社会、经济、技术比较。社会性：具有时代标志，列入文物、社会性：具有时代标志，列入文物、地域象征等；地域象征等；经济性：加固投入资金经济性：加固投入资金/加固后使用年限；加固后使用年限；技术性：加固设计及施工的可靠性，技术性：加固设计及施工的可靠性，技术难度及实现的程度；技术难度及实现的程度；设设计计内内容容.设设计计内内容容即受压区应力图式成矩形。如果原结构材即受压区应力图式成矩形。如果原结构材料的应力使用过高，会使原结构遭达到破料的应力使用过高，会使原结构遭达到破坏，由组合截面新增材料需承受全部外载坏，由组合截面新增材料需承受全部外载时，则

3、有必要考虑加固的经济性。时，则有必要考虑加固的经济性。cdfsdfcdfsdf cu力计算承载力影响不会太大。力计算承载力影响不会太大。抗剪加固新增材料后，设计亦应考虑抗剪加固新增材料后，设计亦应考虑分阶段受力的特点。分阶段受力的特点。sdf构构件件加加固固方方法法5 5 增大截面加固法增大截面加固法6 6 粘贴钢板加固法粘贴钢板加固法7 7 粘贴纤维复合材料加固法粘贴纤维复合材料加固法8 8 体外预应力加固法体外预应力加固法9 9 改变体系加固法改变体系加固法 设设计计内内容容增增大大截截面面加加固固法法 增增大大截截面面加加固固法法 2222111112()2hossdshvsxEsfxE

4、cdfsdf2s2s1sdf增增大大截截面面加加固固法法 2222111112()2h ossdsh vsxE sfxE1s0102hh1s2sdf增增大大截截面面加加固固法法 增大增大 ，即新增钢筋离开中性轴较远，即新增钢筋离开中性轴较远 ；减小减小 ，卸载加固（，卸载加固（减小）；减小）；加大新增钢筋面积，在应变一定的情况下提加大新增钢筋面积，在应变一定的情况下提高承拉力高承拉力 ；给新增钢筋施加预拉应力给新增钢筋施加预拉应力 ，使其与原钢筋同时达到设计值使其与原钢筋同时达到设计值 。如果要提高加固构件承载力如果要提高加固构件承载力 02h02h02h02h1s1dM22ssdsyf增增大

5、大截截面面加加固固法法 增增大大截截面面加加固固法法 增增大大截截面面加加固固法法 11021022)()(xxhxxhccus（5.2.6-1）是由图是由图5.2.65.2.6所示的几何关系求得。但是，依截面所示的几何关系求得。但是，依截面应变值应变值 求求 时，截面应变并非线性分布，其求法值时，截面应变并非线性分布，其求法值得讨论。得讨论。2scu2s增增大大截截面面加加固固法法 00065.01045.3/4.22/4codEf00094.01045.3/4.32/4cckEf 材料在标准强度以内时，基本上能处于弹性阶段，材料在标准强度以内时，基本上能处于弹性阶段，可以利用平截面假定。可

6、以利用平截面假定。采用采用 极限压应变时，材料已进入塑极限压应变时，材料已进入塑性阶段，其应力虽不再增长，但时，弹性模量性阶段，其应力虽不再增长，但时，弹性模量 值值的下降，的下降，增长很快，呈曲线变化！增长很快，呈曲线变化！50C0033.0cucEc增增大大截截面面加加固固法法 增增大大截截面面加加固固法法 式中受压区边缘采用式中受压区边缘采用 ，依直线推求，依直线推求 ，显然扩大了显然扩大了10.510.54.54.5倍。倍。cdfEcc0.0033cu2s增增大大截截面面加加固固法法 2sc增增大大截截面面加加固固法法 时，无需采用组合值，并且不能含时，无需采用组合值，并且不能含施工荷

7、载值。施工荷载值。c0.0033cu2s1sdf1dM1c增增大大截截面面加加固固法法 202221110112()2sssdssEhxfEhx2s1cdf1sdf1ho1X1sE2oh2X2sE增增大大截截面面加加固固法法 202221110112()2sssdssEhxfEhx2sE1sE11()sdsf112222xhoxho 讨论讨论：控制量采用应变控制量采用应变 时，结构的材料已进时，结构的材料已进入弹塑性阶段。因为混凝土应变能保持线性变化的入弹塑性阶段。因为混凝土应变能保持线性变化的范围大约在范围大约在 左右。左右。2c2s0.002cu0.002cu0.0006c增增大大截截面面

8、加加固固法法 即 22111()cccdccEfE22111()cscdccEfE2c2s增增大大截截面面加加固固法法 土的差异。土的差异。当新增钢筋达到当新增钢筋达到时，原配筋应力时，原配筋应力不会滞留在不会滞留在值不变。特别是新增钢值不变。特别是新增钢筋强度低时，原配钢筋有可能断裂！筋强度低时，原配钢筋有可能断裂！新增混凝土强度低时，原构件混凝新增混凝土强度低时，原构件混凝土实际强度增长较快将两者统一在一起计土实际强度增长较快将两者统一在一起计算，取算，取控制是否合理？控制是否合理？2cdf1cdf2sdf 1sdf 1sdf 增增大大截截面面加加固固法法 1c1s增增大大截截面面加加固固

9、法法 1112cccdcEf或或1112sssdsEf （受拉）（受拉）222222cccscsEE222sssE222sssE则则或或（受拉受拉）增增大大截截面面加加固固法法 对于偏心受压构件，再计入所求应力点在截面中的位置对于偏心受压构件，再计入所求应力点在截面中的位置影响系数。影响系数。0111(1)scashExhc222()oscushxxh c增增大大截截面面加加固固法法 依受压较大边应变依受压较大边应变 为控制，由平截面变形为控制，由平截面变形的直线关系求未知量。的直线关系求未知量。当截面应变进入塑性状当截面应变进入塑性状态后，截面变形不再保态后，截面变形不再保持平截面变形，因而

10、本持平截面变形，因而本身几何关系不成立；身几何关系不成立；在材料进入弹塑性或塑性之后在材料进入弹塑性或塑性之后，受压区应力图形从三角形趋向，受压区应力图形从三角形趋向于矩形。而中性轴到受压侧边缘于矩形。而中性轴到受压侧边缘高度的折算为受压区高度采用系高度的折算为受压区高度采用系数：数：取取 0.50.5时为三角形应力图时为三角形应力图式（线性分布）；取式（线性分布）；取1.01.0时全部时全部为矩形应力图式（全塑性分布）为矩形应力图式（全塑性分布）；采用；采用=0.8=0.8，则表明为弹塑性，则表明为弹塑性阶段（非线性分布），依此求得阶段（非线性分布），依此求得的中性轴位置（的中性轴位置（x/

11、x/）为非线性）为非线性时的位置。时的位置。讨论讨论 534534536536条在条文说明中图条在条文说明中图5-15-1、图、图5-25-2是是按直线应变图式求按直线应变图式求 、是否妥当可以考虑是否妥当可以考虑？2s2s增增大大截截面面加加固固法法 骨料咬合作用力。即界面上凹凸不平的部分产生和咬合力骨料咬合作用力。即界面上凹凸不平的部分产生和咬合力；摩擦作用力。即结合面滑动时，界面上产生磨擦作用力；摩擦作用力。即结合面滑动时，界面上产生磨擦作用力；钢筋的暗销作用力。钢筋的暗销作用力。123542 542 在受压区增加混凝土增大截面加固时，新老混凝土在受压区增加混凝土增大截面加固时，新老混凝

12、土共同工作是靠结合面的抗剪来保证的。共同工作是靠结合面的抗剪来保证的。增增大大截截面面加加固固法法 222sssE 00.45 aaV VMPbho（542-1）对于结合面设置暗销锚固钢筋时，同一竖向截面配置对于结合面设置暗销锚固钢筋时，同一竖向截面配置不少于不少于 的结合钢筋时，结合面抗剪承载力的结合钢筋时，结合面抗剪承载力应符合：应符合：02 aaV VMPbho（542-2）)(3.02mmfbSsav增增大大截截面面加加固固法法 111()()cucsphxhxxx（6.2.3-1）是按平截面假定确定钢板的拉应变是按平截面假定确定钢板的拉应变 。spsp粘粘贴贴钢钢板板加加固固法法 0

13、033.0cu8.0/xxsA1sdf粘粘贴贴钢钢板板加加固固法法 11102()2spdspsdocrciEMhxfhxIEhx1sdfsp11cdcf粘粘贴贴钢钢板板加加固固法法 复核受拉区钢筋应力复核受拉区钢筋应力：1011sdcdsfxxhfxxhfccdsp)(111111spcdchxhxfxxcdfsp1xx 1s粘粘贴贴钢钢板板加加固固法法 模下降，模下降，应力停滞。当混凝土的应变达到应力停滞。当混凝土的应变达到之前，外贴钢板的应变之前，外贴钢板的应变同步增长，其应力能够达到同步增长，其应力能够达到值。值。1cdfsdf 1cdfsdf 0033.0cuspf 粘粘贴贴钢钢板板

14、加加固固法法 51950.000932.1 10sdsfE52800.00142.1 10sdsfEcu粘粘贴贴钢钢板板加加固固法法)1(0 xEhscuscus粘粘贴贴钢钢板板加加固固法法 1pxxcuhspspcu粘粘贴贴钢钢板板加加固固法法 111220()()()2odcdosdssdssspspshN efbh hfAfAhaf A a粘粘贴贴钢钢板板加加固固法法 对受压较大边普通钢筋合力点取矩，图示对受压较大边普通钢筋合力点取矩，图示 粘粘贴贴钢钢板板加加固固法法 0102200()()2acdsssspspspsp shNef bh hA haA hf A a 2ssp,e2s2

15、2sdsf11ssdAf 0hAspsp粘粘贴贴钢钢板板加加固固法法 11assNA E1aNaN粘粘贴贴钢钢板板加加固固法法 式中采用式中采用恢复中性轴位置可否？恢复中性轴位置可否？使用在截面应力近似于矩形的弹塑性阶段，使用在截面应力近似于矩形的弹塑性阶段，此时截面应力、应变并非直线分布状态。此时截面应力、应变并非直线分布状态。spspccuspEfxxhxxh111)()(cu粘粘贴贴钢钢板板加加固固法法 1010()spaspsdcxENe xhxfIEshx粘粘贴贴钢钢板板加加固固法法 后的构件依变形协调条件分配后续荷载，后的构件依变形协调条件分配后续荷载，纤维材料面积纤维材料面积小，

16、如果弹模不高时，其刚度就更低，难小，如果弹模不高时，其刚度就更低，难以承担后加荷载。以承担后加荷载。粘粘贴贴纤纤维维复复合合加加固固法法 了受压柱体的延性，对结构抗震大有好处。了受压柱体的延性，对结构抗震大有好处。粘粘贴贴纤纤维维复复合合加加固固法法 粘粘贴贴纤纤维维复复合合加加固固法法 强度时的相应应变值来控制。并且在设计强强度时的相应应变值来控制。并且在设计强度范围以内材料的弹性模量近似直线，应力、度范围以内材料的弹性模量近似直线，应力、应变关系成线性变化。应变关系成线性变化。f0033.0cu粘粘贴贴纤纤维维复复合合加加固固法法（即（即）取）取 =1 =1。因而：因而：)(1sssdfEfnnxhxh0sfsssdfffEEEfE)(11c1shas05.0粘粘贴贴纤纤维维复复合合加加固固法法 1snncdfxxhEcf11011xxhcsfffE （加固前受压区高度）加固前受压区高度）1cnx1x粘粘贴贴纤纤维维复复合合加加固固法法 力筋达不到材料强度设计值。力筋达不到材料强度设计值。体体外外预预应应力力加加固固法法 体体外外预预应应力力加加固固法法 抗性标准设计值；抗性标准设