4箱梁加固设计
箱形截面是一个封闭的薄壁截面,具有以下特点:
(1)箱梁具有较大的顶板和底带面积,能有效承受静载和活载引起的正弯矩和负弯矩,有利于梁截面的加固;
(2)箱梁具有较大的扭转刚度,在偏心荷载作用下,箱梁的受力分布较为均匀;
(3)对于悬臂施工桥梁,由于箱梁完整性好,具有良好的静、动力稳定性。
因此,箱梁一般用于跨度大于40m的梁桥。本文主要研究预应力碳纤维片材对均匀截面箱梁的加固。
(1) 跨桥设计
箱梁截面底部条的厚度一般大于20 cm。箱梁横向设计时,可采用10 cm宽的碳纤维条进行加固。锚的数量应根据箱梁底部的宽度来安排。应在箱梁底部钻孔和种植锚。尝试将锚定位在底部可变厚度部分。在钻井过程中避免接触波纹管。
(2)纵桥设计
组合小箱梁纵向桥向设计时,拉力端和锚固端应尽可能靠近支座的位置,锚固装置应尽可能位于底带变厚度截面上。但同时,也要考虑建筑空间的需要,不要太接近支撑。锚固系统采用交错布置,张力端应间隔一定距离。图中显示了理想的纵桥布置。
如上图所示,桥梁跨度采用1.4mm厚,10厘米宽,L+1m碳纤维条,考虑工作长度为1m(L是张力端到锚固端之间的距离)。沿箱梁底部条纵向设置多条碳纤维条。锚固端和拉力端应以交错方式排列。在张拉过程中,横向桥向按顺序从中间向两侧对称拉伸,锚固端距支撑中心线1.5m,张拉端距支架中心线2.5m。。
多跨连续梁桥的5配筋设计
以上各分段主要用于混凝土简支梁的配筋设计。在多跨连续梁桥的加固设计中,建议采用单跨布置,而不是采用碳纤维板进行两跨甚至三跨的布置。主要原因是:一方面,跨度越大,张拉碳纤维片材伸长率越大,拉紧螺钉越长,拉紧过程中千斤顶倒塌次数越多,施工过程非常繁琐。另一方面,当拉力作用于桥墩顶部时,桥墩顶部会产生拉应力,不利于截面受力。