公路梁桥体外预应力加固设计方法
公路桥梁体外预应力加固与施工方法
公路桥梁体外预应力加固与施工方法公路桥梁是公路交通的重要组成部分，其安全性和运行效率至关重要。
然而，随着时间的推移和使用频率的增加，桥梁结构会逐渐老化并出现裂纹等缺陷，给桥梁的安全性和使用寿命带来很大的威胁。
因此，如何有效地加固和修复桥梁结构是目前研究的热点之一。
预应力加固是一种有效的加固方法，可通过在构件中施加预应力张拉筋或钢束，有效地提高桥梁的承载能力和抗震性能。
为了保证加固质量和效果，施工中需要严格控制各个环节，特别是体外预应力加固施工方法。
体外预应力加固的施工方法主要包括以下步骤：1. 加固方案设计。
在加固方案设计阶段，需要充分考虑桥梁结构的性质、缺陷的程度和位置、预应力张拉筋或钢束的数量和位置等因素，进行设计计算和模拟分析，确定最优化的加固方案。
2. 施工准备。
在施工前，需要对加固现场进行充分的规划和准备工作，包括材料的准备、设备的检查和调整、施工方案的制定等。
3. 预应力张拉筋或钢束的安装。
在安装预应力张拉筋或钢束前，需要对构件进行清洁和修剪，以便于张拉筋的固定和传力。
然后钢束或张拉筋通过固定件与构件连接，并进行张拉。
4. 预应力调整。
在张拉完成后，需要对张拉力进行调整，检查张拉力是否符合设计要求。
5. 灌浆封端。
在张拉完成并完成调整后，需要将钢束张拉端和预埋管道灌入灌浆封端，以保证预应力张拉筋的长期稳定性和安全性。
6. 砌筑保护层。
在预应力张拉筋和钢束封端灌浆完成后，需要在构件表面进行砌筑保护层，以保护预应力张拉筋或钢束不受环境损害。
在加固过程中，需要注意以下一些问题：3. 在进行预应力张拉时，需要掌握张拉力的控制，并及时调整。
4. 灌浆封端时需要注意灌浆质量和密封性，并进行充分测试等保障措施。
5. 在砌筑保护层时应注意保证质量，防止出现不良影响。
总之，体外预应力加固是一种有效的加固方法，在施工中需要严格控制各个环节，确保加固质量和效果。
同时，需要注意施工安全和环保问题，保护施工人员的生命安全和环境的健康。
公路桥梁体外预应力加固技术规程
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第23章体外预应力加固ppt课件
n
体外预应力加固法与梁底增焊 (或粘贴)钢筋 (或钢板)的加固
方法相比，不需清凿混凝土
n 保护层，且损伤梁体程度小，加固时不影响或少影响交通，能恢 复或提高桥梁的荷载等级，经济效果较明显。但对于梁体外的预
应力筋和有关构件应采取切实有效的防护措施，否则在温度、腐 蚀等外界条件作用下，容易造成预应力筋断裂而使加固工作失败。
3
三、加固类型与特性
n 体外预应力加固梁式桥，实际上亦是改 变了梁体原有受力体系的加固方法。所 以，根据加固对象的不同，该加固法又 可分为预应力拉杆加固和预应力撑杆加 固。其中，预应力拉杆加固主要用于受 弯构件，而预应力撑杆加固法适用于提 高轴心受压以及偏心受压钢筋混凝土柱 的承载能力，例如，排架桩式桥墩、桥 台以及拱桥的柱式腹拱墩等。
n (5) 用砂轮切割机进行钢筋切割下料， 并将割口毛边用锉刀锉圆，连接器和螺 帽严格按设计要求的材料尺寸和工艺制作。
n (6)安装预应力构件时，把斜向槽钢套人 锚固销，另一端用绳子拉起或支架撑住 箱形部位 .
10
n (7)张拉前设备准确就位，油泵接电、电
机就位。由于张拉工作在桥下空中操作，
须事先搭好操作脚手支架，如在船上搭
4
四、体外预应力加固法机理
n 通过在梁体外布设钢材的拉杆或撑杆， 并与被加固的梁体锚固连接，然后施加 预应力，强迫后加的拉杆或撑杆受力， 从而改变原结构的内力分布，并降低原 结构应力数值，使结构总承载力显著提 高，且可减少结构的变形、使裂缝宽度 缩小甚至完全闭合。这就是体外预应力 加固梁式桥梁，并能提高其承载能力的 机理。
7
n 4 ．计算和确定拉杆所必需的张拉力与伸长量。 由于张拉预应力拉杆达到一定应力后，外
n 荷载有所增大，在由拉杆和被加固梁组成的超 静定结构体系中，拉杆产生的作用效应增量， 可按结构力学的方法进行分析，几种荷载的综 合效应等于各种荷载分别作用时的效应迭加。
桥梁上部结构加固技术—体外预应力加固法
7.5 体外预应力加固法
3. 体外预应力的优缺点 与传统预应力体系相比，具有以下优点：
简化预应力筋曲线，预应力筋仅在锚固处和转向处 与结构相连，减小摩阻损失，提高预应力使用效率 预应力布置灵活，根据桥梁病害可以全桥加固也可 以进行局部加固 锚固构件尺寸小，自重增加少，可有效的大幅提高 结构承载能力。 与原结构无粘结，应力变化值小，对结构受力有利
承载极限状态下体外预应力结构的抗弯能力小于有粘结 和无粘结预应力结构
体外预应力结构在极限状态下可能因延性不足而产生没 有预兆的失效
7.5 体外预应力加固法
3. 体外预应力的优缺点 体外预应力结构亦有其自身的缺陷：
体外索布置在截面外，防腐、保护相对较困难，易受外 界影响
锚固及转向区域容易产生应力集中，局部应力大，对锚 固施工要求高
7.5 体外预应力加固法
体外预应力筋的锚固系统
可更换体外预应力筋的锚具，有钢 绞线束无法放松和可放松两种类型。 若不预留能够再次张拉的长度，钢 绞线束是无法放松的
7.5 体外预应力加固法
体外预应力筋的转向装置
• 体外预应力筋的转向装置由转向结构构造及转向器组成 • 转向结构构造为混凝土结构的一个特殊部分。转向器为直接支
7.5 体外预应力加固法
二、体外预应力系统构造
• 钢管外护套较贵且本身有防 腐的问题，故采用较少；
• HDPE 管已被大量应用，但 其与钢管的连接处必须保证 密封性能良好
7.5 体外预应力加固法
二、体外预应力系统构造
• 为便于预应力筋内穿、检查、 检测及更换钢绞线，外护套 应做成可伸缩式的构造，并 在各伸缩段的连接部位具有 良好强度与密封性
体外索可调可换，便于使用期间进行维护
7.5 体外预应力加固法
桥梁工程体外预应力加固的施工技术探讨
０ 前
言
桥
三 、
出
图 １ 测 点 纵 向布 置 图 （ 位 ：ｅ 单 ｍ）
随着我 国经济 建设 的发 展 ，公路 网 已基 本形 成 ，但公 路网 中部分桥梁抗震性能不 良、承载力不 足 ，施 工不规范 ， 影响其 安全性和使 用功 能 ，需采用 加 固措施 提高承 载力 以 适应交通 需要 。地 区桥梁 病 害主 要有 ：桥 梁铺 装层 过 薄 ， 钢筋位置错误 ，桥 面开 裂 ；桥梁 现浇板 厚度分 层施 工桥板
总应力。
施加体外预应力 加 固，加 固后桥 梁承 载能 力要求 提高 到汽 １ ５级 。Ｔ型主 梁翼缘宽 １ ８ｅ ７ ｍ，翼 缘厚 １ ｍ，梁肋宽 １ ２ｅ ８
ｅ ｍ，受 拉 Ⅱ级 ，钢 筋 面 积 为 ４ ．７ ｍ，采 用 Ｃ ５混 凝 土 ， ４２ ２ｅ ２
由表 １ 据表 明主梁 跨 中挠度 为 ５ ４ ／，满 足桥 梁 数 ．３ ｍ／ １
规 范要 求 静 活 载挠 度不 超过 （ ／ ０ ） 的要 求 ，校 验 系 数 满 １６ ０ 足 ０ ６— ． ． ０ ９旧桥 鉴 定 的 要 求 。 结 构 具 有 足 够 的 抗 弯 刚 度 ， 达 到 汽 一１ 载标 准作 用 的使 用要 求 。 ５荷 由 表 ２数 据 表 明 ：施 加 预 应 力 ，使 主 梁 的 上 边 缘 混 凝
偏 心 加 载 １
２
＝Ｙ ／ １ Ｌ Ｙ
Ｏ６ ．８
Ｏ． ３ ７
５４ ．５
４． ０ ４
８ Ｏ ．１
６ Ｏ ． ｌ
极限强度 ，验算 使用 阶段 的应力及 结构 的变形 ；按 加筋 梁
组合结构分别对 其受力 和使 用性 能进行 分析 。在 正使用 极 限状态 的各项指标 计算 时 ，按整 体变形 协调 条件 计算在 外
公路桥梁体外预应力加固与施工方法
公路桥梁体外预应力加固与施工方法公路桥梁是公路交通重要的组成部分，其安全和可靠性对于保障交通的顺畅和人民的生命财产安全至关重要。
由于桥梁长期承受车辆荷载和自然环境的作用，桥梁结构可能会出现裂缝、变形等问题，进而影响桥梁的使用寿命和安全。
为了解决这些问题，可以采取体外预应力加固方法来加固桥梁结构。
体外预应力加固是指在桥梁的表面上根据实际需要设置预应力钢束，通过张拉钢束来产生预应力，然后传递到桥梁结构中，将结构牢固地连接在一起，增加桥梁的承载能力和刚度。
1. 桥梁检测和设计：在进行体外预应力加固之前，需要对桥梁进行全面的检测和评估，确定桥梁结构的问题和需要加固的区域。
然后根据桥梁的实际情况进行设计，包括预应力钢束的位置、数量、预应力力值等。
2. 表面处理：在预应力钢束的设置位置，需要进行表面处理，将表面杂物清理干净，确保与预应力钢束之间的黏结性和粘结强度。
3. 钢束设置：根据设计要求，在桥梁的表面设置预应力钢束，通常是通过预埋套管的方式进行设置。
这需要在桥梁结构上开槽或者钻孔，并将套管安装在其中。
4. 钢束张拉：在套管中穿入预应力钢束，然后利用拉伸设备对钢束进行张拉。
张拉过程中需要根据设计要求控制张拉力度和时间，确保预应力的准确施加到桥梁结构中。
5. 锚固：张拉完成后，将钢束的末端固定在桥梁上的锚固件上。
为了增加固定强度，锚固件通常设置在桥梁内部的混凝土块中。
6. 后张：如果需要调整预应力的大小或者对桥梁进行局部加固，可以进行后张操作。
即在预应力钢束张拉完成后，在预应力钢束两端之间的段落上进行张拉，再次增加预应力力度。
7. 预应力锚固端保护：为了保护预应力锚固端免受环境侵蚀和损坏，需要进行保护措施。
常见的方法有涂刷防腐涂料、安装保护套管等。
体外预应力加固是一种有效的桥梁加固方法，通过在桥梁表面设置预应力钢束，并通过张拉预应力钢束来增加桥梁的承载能力。
施工过程需要严格按照设计要求和施工规范进行操作，确保加固效果和安全可靠性。
公路混凝土桥梁体外预应力加固设计与实践
的半径都将增加转向块处钢束的弯曲应力 ，导致
体外索因疲劳而过早破坏 ；过小的弯起角度和过
国
铑构如阅与对幺
Ｐ Ｓ ＲＥ ＥＣ ＲＥ Ｔ ＳＳＴ ＨＮＯ ０ＧＹ Ｌ
《 技末 》 ０１ 第 期 第 ７ 我左 ２１ ４ 总 ８期 年
大的半径将增大转向块的长度 。因此在设计时应
１ １体 外 预应 力筋 的布 设方 式 ．
体外预应力筋的布设形式和布设位置直接影 响着桥梁结构的内力分布，因此 ，在实际工程 中
应根据 加 固桥梁结 构 的实际受 力特性 和加 固 目的
有黏贴钢板或粘贴纤维材料 、增大截面法、体外 预应力加固法等 ，前几种方法基本上属于被动加
固 ，仅 能 达到 限制结构 病 害的发 展 、维 持结 构 的
控 制截 面数 量 的基础上 根据 各截 面 的受 力情 况及 转 向块 、锚 固块 的布置 隋况 进行微 调 。设计 时最
体外预应力筋的主动加固效果得到最大限度的发
挥 。应尽 可能 的让体 外预 应力筋 的转 向及锚 固
体下挠 、大幅度提高结构的承载能力 的作用 ，因 此在桥梁加固工程 中得到了广泛的应用。 目 前体 外预应力方法主要用于对混凝土梁式桥 （ 包括简支
降；同时由于设计 、施工质量的缺陷和超载等因 素，使得建成后的许多桥梁出现了不同程度的损 伤， 导致其承载能力降低 、耐久性不足。有些病 害严重的桥梁已经不能正常运营 ，因此必须对其
进行维 修 与加 固 。在工 程 中常见 的桥梁 加 固方 法
方面谈谈 自己的体会 ：
１ 体 外 预 应 力设 计
固体 系 和转 向块 等部 件组 成 。运 用体 外预 应力方 法加 固桥 梁结构 时 ，根据 桥梁结 构 的受力 特性 ，
体外预应力法在梁式桥梁加固中的应用研究
四、施工工艺
体外预应力加固法的施工工艺主要包括以下步骤：
1、施工前的准备工作：包括对结构的检测和评估，确定需要加固的部位和所 需的预应力筋数量等。
2、安装锚具和预应力筋：将锚具和预应力筋按照设计要求安装在结构上。 3、张拉预应力筋：通过张拉设备将预应力筋张拉到设计要求的吨位。
4、固定锚具：将锚具固定在结构上，确保预应力筋的应力不会损失。 5、喷涂保护层：在预应力筋表面喷涂保护层，防止钢筋腐蚀。
（3）施工难度较大。体外预应力法的施工过程相对复杂，需要较高的技术水 平和经验丰富的施工队伍，可能影响施工质量和进度。
2、注意事项及处理方法
（1）加强体外预应力筋的维护和保养，定期进行检测和维护，确保其强度和 稳定性。对于暴露在环境中的预应力筋，需要采取防氧化、防腐蚀等措施。
（2）在加固设计时，应考虑增加结构的自重，以及其对原结构的影响。可以 通过优化加固方案、选择轻质高强的加固材料等方法来减轻自重增加的影响。
（3）施工
在施工过程中，需要先将体外预应力筋按照计算结果进行布置和固定，再对梁 体进行加固施工。体外预应力筋的布置需要考虑其对原结构的影响，以及加固 后的效果。在施工过程中，还需要进行施工监测和质量控制，确保施工质量和 安全。
3、应用效果
体外预应力法在梁式桥梁加固中的应用效果显著。通过对某高速公路桥梁的加 固实例进行分析，发现采用体外预应力法加固后，桥梁的承载能力得到了有效 提升，同时桥梁的裂缝和变形情况也得到了明显改善。此外，体外预应力法的 施工周期较短，对交通影响较小，得到了业主和路政部门的好评。
（3）在施工过程中，应选择技术水平高、经验丰富的施工队伍，并加强施工 质量的监督和管理。同时，在施工过程中需要进行施工监测和安全控制，确保 施工质量和安全。
体外预应力加固梁桥理论及实例分析
摘要 ： 体 外预 应 力加 固 梁桥 施 工 简便 ， 且 在 基本 不 增加梁 截 面 高度和 自重 的条 件 下 ， 可提 高梁 抗 弯 、 抗 剪承 载 力和 改善 其在 使 用 阶 段的性能。 本 文通 过 对体 外 预应 力 加 固 粱桥 理 论 加 以 阐述 ． 并 通过 一 个工 程 实例 计算 ． 对 进行 体 外预 应 力加 固前后 粱桥 的承 栽 力 、 挠 葭及 葱 南进行 蟪比 分坼
图 １有 限 元模 型
４ ． ３加 前 后 计算 对 比分 析
¨） 计 算 结 果 为 加 固前 该 桥 第 二跨 跨 中截 面 正 截 面 抵 抗 弯 矩 为４ １ ４ ６ ８ ． ９ Ｋ Ｎ ｍ．经 过 体 外 预 应 力 加 固 后 其 正 截 面 抵 抗 弯 矩 为 ４ ８ ７ ８ ７ ． ９ Ｋ Ｎ ｍ． 其 承 载力 提 高 了 １ ７ ． ６ ％
关键 词 ： 体 外预 应 力 加 固理 论
１ ． 引言
梁桥 对 比分 析
。
针 对 该桥 梁病 害特 点 ． 主要 由于箱 梁底 板及 腹板 开裂 且 裂缝 宽
钢 筋 混 凝 土 梁 式 桥通 常包 括 简 支 梁 、 悬 臂 梁 和 连 续 梁 等 。 当 度 超限 而引起 预应力 钢束 永存预应 力不 足所造 成 的 ．因此 主 要采用 从 而 改 善 该桥 不 利 的受 力 状 态 。 其存 在结构缺陷 ． 尤其是其 承载力不足或需要提高荷 载等级 ． 既 体 外预 应 力 加 固法 加 固该 桥 ．
加 固前 位 置 挠度
Ｃ ｍ
加 固后 挠 度 Ｃ ｍ 应 力 Ｍｐ ａ
应 力
Ｍｐａ
体 外 预 应 力 加 固设 计 计 算 步 骤 ：① 计 算 求 出加 固 构 件 提 高 荷 载 等 级 前 所 受 荷 载 及 其 引起 的 内 力 ． 包 括 恒 载 和 活 载 内力 ： ⑦ 计 算 提 高 荷 载 标 准 后 的 活 载 内 力 ．并 由恒 载 和 活 载 的 组 合 来 验
连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法的论述
连续梁桥的主要病害及体外预应力加固方法的论述一、连续梁桥的主要病害1. 裂缝连续梁桥由于受到温度变化、荷载作用和施工质量等因素的影响，容易在梁板、支座、桥墩等部位产生裂缝。
裂缝的形成主要包括混凝土收缩、徐变、钢筋锈蚀等因素，严重影响桥梁的使用安全性和美观性。
2. 挠度超限挠度是桥梁结构的一个重要指标，过大的挠度会影响桥梁的正常使用，甚至引起桥梁的破坏。
连续梁桥在长期使用后，由于荷载作用和环境因素的影响，其梁板可能产生过度挠曲，严重影响桥梁的使用安全性。
3. 锈蚀由于连续梁桥长期受到雨水、空气等环境因素的影响，桥梁的钢筋可能会发生锈蚀现象，从而导致钢筋的截面减小，影响了钢筋的受力性能，严重危及桥梁的安全使用。
1. 加固原理体外预应力加固是一种常用的桥梁加固手段，其原理是通过在桥梁结构外部加固预应力构件，改善桥梁的受力性能，提高桥梁的承载能力和使用安全性。
加固后的桥梁结构在受力时，由于外加预应力的存在，可以有效地减少结构的裂缝宽度、提高结构的刚度和承载能力，从而延长桥梁的使用寿命。
2. 加固材料体外预应力加固的加固材料主要包括预应力束、锚具、预应力套筒、保护管等。
预应力束是加固结构中的主要受力构件，其预应力可以有效地改善结构的受力性能。
锚具是用来固定预应力束的装置，预应力套筒可以有效地减小锚具对预应力束的局部影响，保护管则可以有效地延长预应力束的使用寿命。
3. 加固工艺体外预应力加固的工艺一般包括预应力束的张拉、锚具的安装、预应力套筒和保护管的安装等步骤。
在进行加固工艺时，必须严格按照设计要求和施工规范进行操作，确保加固结构的质量和安全。
三、实例分析某城市的一座连续梁桥在长期使用后出现了挠度超限和裂缝等病害，为了保障桥梁的运行安全，工程部门决定对该桥进行体外预应力加固。
加固方案主要包括在梁板底部进行预应力束的加固和增设预应力筋带。
具体的加固方法如下：1.预应力束加固采用二次张拉工艺，在梁板底部设置两根预应力束，预应力束的材质为碳纤维，预应力束的张拉力为500kN。
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公路梁桥体外预应力加固设计方法
艾军史丽远
苏州科技学院苏州 21５0１1
摘要：体外预应力技术是加固既有桥梁、提高桥梁现有承载能力切实可行的有效措施。
提出体外预应力加固钢筋混凝土简支梁桥的设计计算方法和加固体系的检算方法。
关键词：体外预应力;加固；设计；承载能力
目前，国道、省道公路网已基本形成，交通运输业日益繁荣。
据公路管理部门大量调查结果分析,现有公路桥梁存在两大方面的问题.一方面，相当一部分桥梁服务期限已有2０年～30年,梁体已出现混凝土破损、剥落、钢筋锈蚀、产生裂缝的现象,桥梁承载能力受到影响。
另一方面,由于现在交通量增多,车辆载重增大，部分桥梁承载力明显不足,急需采用加固措施提高其承载力以适应交通需要。
加固旧桥将是桥梁工程界一个非常迫切的任务。
体外预应力是一种有效的桥梁加固方法，具有操作简单、对原结构损伤小、不影响交通、节省投资的优点［1］［2］,能显著提高结构承载力和抗裂度，有效改善结构的应力状态。
结合实例验证本论文提出的体外束加固计算方法的正确性及加固效果.
１体外预应力筋的设计内容
1.1 体外束的线形布置
体外束的线形有多种形式,为了满足旧桥加固后承载力的需要，一般采用折线形，梁的跨中部分体外束布置在腹板下缘处，满足正截面抗弯强度要求；在约离支座1/３Ｌ～1／4L
处体外束向上弯起，并锚固在梁两端，满足梁的抗剪强度要求。
体外束材料一般由无粘结钢绞线、粗钢筋与槽钢组合而成。
1。
2 体外束的预应力损失计算
体外束加固旧桥时，其构造与有粘结预应力混凝土梁不同。
因此，体外束的预应力各项损失计算与有粘结预应力混凝土梁有较大差异。
在桥梁加固施工中，由于张拉力的读数是在梁体发生弹性压缩的情况下测取的，故分批张拉引起的混凝土弹性压缩损失σs4为零,在活载作用下，引起体外束中的拉力增量时，均以考虑了梁体的变形协调及体系的内力平衡,故活载拉力增量也不会引起预应力钢筋中的混凝土弹性压缩损失。
对于全桥整体工作的梁来说，后张拉的各片梁会引起先张拉各片梁变形,产生预应力损失。
因旧桥混凝土的收缩、徐变在长期使用中已基本完成，该项损失较小,可近似取为零。
由以上分析可知，体外预应力筋的预应力损失比有粘结预应力混凝土梁预应力筋要小。
所以体外束的张拉控制应力应适当降低,以避免体外束长期处于高应力状态下工作，改善加固体系结构的受力状态，建议其张拉控制应力值比公路桥规中规定的限值降低10%左右。
1。
3 体外束面积的确定
体外束面积通常根据梁的控制截面的抗弯强度确定。
具体方法：①检算旧桥的承载力或通过桥梁静、动载试验评定旧桥的承载力；②确定加固后梁所要达到的承载能力，并计算加固前后梁的承载力的差值;③根据此差值,按结构设计原理初步估算体外束的面积；5按一般原则，确定转向块和锚固端的位置,并进行全梁承载力校核；⑤按正常使用状态验算各项指标［3],直至满足各项要求为止.
1。
4 转向块和锚固端处局部承压验算
转向块装置在满足功能要求的前提下，越简单越好,结构尺寸越小越好，转向块处混凝土的局部应力验算非常重要。
不同的构造,锚固形式不同。
昆山通城河桥是采用钢销锚固,钢销采用直径为７5mm、长度为48０mm的圆柱,距两端70mm处铣出80ｍm×3３.５mm的锚固平面，梁端腹板上缘钻直径为80mm的锚固孔，局部承压满足规范要求。
锚孔部位腹板两侧分别粘贴一层30mm×３０mm的碳纤维,以确保安全可靠。
固定端采用挤压锚，张拉端采用夹片锚，并套上防震钢套。
转向块采用钢板与槽钢２2焊接而成，槽钢22在体外索转向处包住梁腹板，槽钢下钢板铣出相应曲面，并焊上防滑粗钢筋。
转向块和锚固端构造的合理设计是体外预应力可靠传递的保证。
2 体外束结构的预应力增量计算
用体外束加固的简支梁的受力特点是预加力的控制值在桥梁上部结构恒载作用下测取的,整个体系处于平衡状态下的一次超静定结构，对加固后的混凝土梁截面应力验算时,仅计算由活载引起的体外束中的应力增量。
加固体系对外是静定的，不影响体外束应力增量计算.加固体系计算图式见图1,根据力法原理,运用图乘法可求出体外束的内力增量⑽NP＝f（Ay、q）。
在原梁参数及体外束构造、材料均已知时,体外束应力增量主要与水平筋面积和外荷载有关.
图1 加固体系计算示意
３加固后梁的承载能力检算
3．1 钢筋混凝土梁加固后抗弯强度检算
钢筋混凝土梁加固后，在使用荷载作用下的正截面强度检算时，按照公路桥规的容许应力法进行。
以Ｔ形梁为例，截面内力及应力分布如图2所示，则有平衡方法:
１2bxσh+１
2（bi—ｂ）hi
2x－hｉxσh-Agσg—Ａyσｇ=0
13bx2σh＋3ｘ—2hi6ｘ(bi－ｂ）h2iσh＋Agσg(ｈ0－x）+Ayσy（hy—x）＝０
σh＝σghx
h０－x
联立方程组，采用牛顿迭代法求出σh、σｇ,若满足σｈ≤［σh］,σg≤［σg］，则加固后体系正截面强度满足要求。
否则，重新进行配筋设计。
斜截面强度验算从略。
图2 截面内力及应力分布示意
3．２钢筋混凝土梁加固后斜截面抗剪强度检算
加固后的梁具有预应力混凝土梁的某些特征，但与有粘结预应力混凝土梁相比，在构造、梁体尺寸、预应力大小方面有较大的区别。
加固体系的受力特点更类似于普通钢筋混凝土梁，故斜截面抗剪强度检算建议按普通钢筋混凝土梁计算。
加固后梁所需剪力减去体外束承受的剪力等于钢筋混凝土梁所承受的剪力。
实际加固工程中,斜截面抗剪强度检算截面可按公路桥规中规定选定.
3。
3 加固体系的挠度验算
用体外束加固的钢筋混凝土梁,其挠度f与弯矩M的变化规律与部分预应力混凝土梁相似。
在正常使用阶段,加固后梁体的挠度主要有两部分组成：一部分是恒载与活载产生的挠度;另一部分是有效预应力与体外束拉力增量产生的.
前者计算同普通钢筋混凝土梁，后者的计算方法可参考预应力混凝土梁在预加力作用下的上拱度的计算方法或根据力法原理求出。
梁体的挠度计算均可按弹性理论计算,其关键问题是刚度的取值,梁体截面开裂前可取0.85EｈI0，梁体截面开裂后可取0.８５EhI01。
按公路桥规，在不计冲击力的活载作用下，产生跨中挠度不应超过跨度的１／600。
3．4 加固体系的裂缝验算
用体外束加固的混凝土梁，由于体外束布置在梁体之外，与混凝土无粘结作用。
因此,其抗裂性更接近与普通钢筋混凝土梁，可采用公路桥规中关于普通钢筋混凝土梁的裂缝宽度计算公式：
δf=C1Ｃ2C3σｇＥg（30+d)(0.２8＋１0u)式中各参数均按公路桥规取用。
其允许裂缝宽度建议按公路桥规中普通钢筋混凝土梁的允许裂缝宽度采用。
图3 体外束布置示意
4 算例
昆山通城河桥为跨径L=１３．5m的钢筋混凝土Ｔ形梁桥，原设计荷载为汽-10级、拖—60；加固后桥梁承载能力要求提高到汽—１５级。
进行全面加固计算，基本数据如下：b i=178cｍ,ｂ=18cm,h=80ｃm，h1＝12cm，ｈ0＝７1cｍ,Ａg=4４．27ｃｍ2，Eg＝2。
０×１0 5MPa,Eｙ＝1.9×10５MPa,[σg]＝1８0MＰa，25＃混凝土,［σｗ]=1０。
５ＭＰa，n＝20.
加固前，对旧桥进行了静、动载试验，评定其承载能力为汽—１0级，跨中抗弯承载能力为67９．9０kN—m；采用体外束加固，体外束布置如图３所示,L3=１80cｍ，Ｌ2＝８40c m,L1＝150ｃｍ,H1=１9。
1４cm，H2＝６0。
86cm．
按上述方法反复计算每片主梁采用4束无粘结预应力钢束。
Rby=1960MPａ,Ａy=5．6ｃm 2，σｙe=625ＭPa，σk=85５MＰａ.加固后检算结果:受压区高度x＝１7.8cｍ.σg＝1６７．8MＰa<［σg]=180MPaσhａ=8。
0ＭPa〈[σｗ］＝10.5ＭＰａσｙ＝62６MPa<0.65Rby =１209MPa加固前后试验指标对照见表1满足要求。
斜截面强度验算从略。
5 结语
5．1 从表1数据可知：用体外束加固旧桥是非常有效的措施，具有加固、卸载及减小结构内力的作用，值得更广泛地推广应用.但从体外束设计到施工仍有若干问题值得研究。
（1）关于各项挠度计算过程中，主梁刚度的不同取值问题；
（2）分批张拉预应力钢束时，预应力损失和影响系数研究；
（３）施工阶段的质量监控研究.５。
2 预应力束的转折点处的构造要仔细加以考虑，以防止断丝，体外束的锚固与构件的连接是加固设计的关键。
５．3 随着荷载的增加，构件发生变形，由此产生的体外预应力筋中的拉应力的增量及位置的变化均使预应力随之增减，精确计算时应进行非线形分析。
参考文献
［1]卢文良。
预应力体外束加固既有铁路桥梁,铁道标准设计．１９97(10）;４~5
［２］乔墩。
体外预应力技术及在桥梁工程中的应用．重通学院学报．１９92，(9):45～5 0
［３]JTＪ023-８5 公路钢筋混凝土及预应力凝土桥涵设计规范．北京:人民交通出版社，1９85。