盖梁体外预应力加固
公路桥梁的盖梁纵向张拉体外预应力加固分析--以某公路大桥为例

公路桥梁的盖梁纵向张拉体外预应力加固分析 --以某公路大桥为例摘要:随着社会经济的不断发展,公路桥梁的盖梁纵向张拉体外预应力加固已经成为未来的发展方向。
本文通过以某桥梁工程项目为例,论述预应力现场施工注意事项,分析体外预应力现场加固过程,能够降低桥墩的使用要求,并加强桥梁项目荷载等级,实现公路桥梁项目的正常使用,具有突出的经济效益。
关键词:公路桥梁;纵向张拉体;预应力加固从公路桥梁项目内部的盖梁体外预应力现场加固施工而言,属于一项特别艰巨的工作,不仅直接影响公路桥梁项目的安全性方面和使用性能方面,而且直接涉及到现场施工人员的生命安全问题。
因为公路桥梁工程项目各个环节存在密切的联系,所以通常需要施工单位内部各个部门的全力配合,才能够切实对施工现场内部的问题有效清除,防止事故发生率提升,真正满足公路桥梁本身的使用性能要求与安全性要求。
1工程实例某公路桥梁项目位于西南地区某市,横跨当地清水江,实际起点位于开始修建的大道,实际终点连接当地的温泉公路,全部桥梁项目长度达到286米。
项目地貌属于侵蚀低山河谷形式的地貌,同时河流两岸的实际地形相对特别平缓,海拔高度范围保持在483~530米。
桥梁项目阶地均属于砂卵石,特别薄。
桥梁内部的盖梁是按照整体式施工,实际长度达到26m,而其对应的悬臂长度达到8.12米程度。
项目设计人员选取钢管搭设的方式,作为项目加固支架,同时确保钢管支架切实在稳定方面、强度方面都满足要求。
2预应力现场施工注意事项2.1各类桥梁病害问题分析通过对该公路桥梁项目开展勘察,采取实地考察的方式,找到下部结构具有部分病害,直接威胁桥梁的施工质量,产生一定的安全隐患问题。
例如,项目盖梁周边具有一些特别明显空洞问题,进而造成盖梁出现开裂现象。
另外,部分盖梁因为缺乏各类抗裂钢筋,加上现场施工技术难以过关,也造成盖梁出现开裂,直接影响工程质量。
项目部分盖梁上方位置产生明显裂缝情况,而且实际缝宽已经达到在0.2毫米以上,甚至超过0.5毫米,实际深度范围保持在3~6毫米里面,造成出现此种情况的主要原因在于现场施工人员的技术没有过关。
体外预应力技术在桥梁加固中的应用探讨

体外预应力技术在桥梁加固中的应用探讨摘要:随着预应力技术的发展,新预应力材料和锚固体系的出现,使得这技术和方法在桥梁加固领域的应用前景非常广泛。
体外预应力尤其适用于中小跨径的桥梁,对于大跨径桥梁,宜配合采用其他方法综合加固。
本文结合工程实例,重点介绍了体外预应力技术实施加固维修的实例,以期对体外预应力技术体外预应力技术在桥梁加固中的应用研究起到推动和参考作用。
关键字:桥梁工程;体外预应力;加固;技术1 体外预应力的概念及优点1.1 体外预应力的概念体外预应力,就是把预应力索放在梁的主体结构之外,只通过两端的锚固以及梁中的转向装置与梁体相连。
体外预应力技术是后张预应力体系的重要分支, 它与体内预应力即传统的布置于混凝土截面内的有粘结或无粘结预应力技术相对应。
采用体外预应力技术加固混凝土结构时体外预应力束一般采用折线形按在梁的跨中部分,体外预应力束布置在腹板下缘,在离支座(1/3~1/4)L 处,体外预应力束向上弯起,锚固在梁的两端。
1.2 体外预应力加固技术的优点1)施工简单,快速,在施工过程中,无需封锁交通,原结构仍可使用,减少交通压力。
2)运用体外预应力加固时,无需改变截面大小,不会增加结构自重,使得荷载增加。
3)由于预应力筋与混凝土截面分离,提高了混凝土的质量和耐久性,这样便于对混泥土的加固和维修。
4)预应力束基本不占用结构空间,不会因为预留孔的存在而降低结构的承载能力,也避免降低结构的使用功能。
5)体外预应力束在工厂定制,质量有保证。
体外预应力是后张预应力体系的重要分支之一,由于无需后浇混凝土,可避免由此带来的预应力损失。
2 加固机理和常用方法体外预应力加固的施力工具通常采用粗钢筋、钢绞线、高强钢丝等材料,其机理现以桥梁为例来说,在体外对桥梁上部结构施加预应力,以预应力产生的反弯矩部分抵消外荷载产生的内力,从而达到改善桥梁使用性能并提高承载能力的目的.如图1图1(a)未加固前图一(b)体外预应力加固后3 体外预应力加固常用方法根据施加预应力的方式不同, 桥梁体外预应力加固的常用方法有:横向收紧张拉法、纵向张拉法、竖向张拉法等。
体外预应力技术在桥梁加固中的应用

体外预应力技术在桥梁加固中的应用预应力对梁的加固其加筋布置方式有两种,一种是体内配筋方式,另一种为体外配筋方式。
由于体外预应力加固法施工便捷,又便于张拉和更换力筋,故一般来说,加固构件大都采用体外布筋方式。
体外预应力加固技术已在工程中得到了应用,并成为加固桥梁的有效方法之一。
1.体外预应力加固法的原理及特点体外预应力加固法是对于钢筋混凝土桥、预应力混凝土梁桥或板桥,采用对受拉区施以体外预应力进行加固,通过减少结构变形,缩小裂缝宽度,可消除部分自重应力,起到卸载的作用,从而较大幅度地提高梁的承载能力。
体外预应力是将预应力索置于梁的主体结构之外,通过梁中部的转向装置及两端的锚固与梁体相连,构成一次超静定结构。
该技术优势如下:(1)在自重增加很少的情况下,能够大幅度改善和调整原结构的受力状况,提高承载结构的刚度和抗裂性能。
(2)由于承重结构自重增加少,故对墩台及基础受力状况影响很少,可节省对墩台及基础的加固。
(3)对桥梁营运影响较少,可在不限制通行的条件下进行施工。
(4)预应力加固法既可作为桥梁通过重车时的临时加固手段,又可作为永久性提高桥梁荷载等级的措施。
(5)实际施工过程中,经济效益可观。
2.体外预应力加固常见施工方法体外预应力体系主要由筋材、防护体系、锚固装置和转向装置四部分组成。
体外预应力加固桥梁的一般施工流程如下:加工各类钢材→钢材防腐处理→施工放样→制作环氧→锚固、滑块、支座施工→张拉钢索→处理钢筋接头→恢复桥面及交通。
根据施加预应力的方式不同体外预应力加固技术常用施工方法主要有:横向收紧张拉法、纵向张拉法、竖向张拉法和预弯梁法等。
2.1 横向收紧张拉法横向收紧张拉法一般适用于桥梁两端间距较小情况,即在桥梁下缘对称梁中线的两端安置预应力筋,在距梁端适当的距离处弯起,再将梁端锚固固定在钢板支座上,在每段中点,利用扳手拉紧螺栓,收紧两测对称筋,将水平段的预应力筋通过撑棍分成若干段,且两端撑棍可起到支点作用,从而在拉杆中建立预应力。
公路桥梁体外预应力加固的施工技术论述

公路桥梁体外预应力加固的施工技术论述在目前经济体系持续发展的情况下,汽车的私有量持续增长,在交通系统发展幅度较为缓慢的情况下,交通系统所需要承受的运输量大幅度增长。
本文从公路桥梁施工加固的原则来入手,分析公路桥梁体外预应力加固技术的优势,并且对公路桥梁加固中采用到的体外预应力加固技術作详细探析,得出结论供同行参考借鉴。
标签:公路桥梁;体外预应力;加固体外预压力加固技术能够使用在已经达到极限或者超限的结构之中,起到极为良好的加固效果,极大的降低了结构所承受的应力。
在对既有的桥梁采取了相应体外预应力加固技术之后,能够有效的起到减弱梁体下缘、消除裂缝等方面的效果,起到改善公路桥梁本身截面应力承受状况的效果,极大的提升了桥梁结构所能够承受的荷载,以及自身的耐久性,这对于我国公路桥梁工程的寿命保障以及确保驾驶安全来说,起到了至关重要的作用。
1、公路桥梁桥梁加固的原则由于我国还处于发展中国家,基础设施的建设还不完善。
国家的发展还需要大量的资金。
如何在有限的资金范围内实现桥梁维修加固就有非常现实的意义。
现在对桥梁实行维修加固一般采用的原则是:在维修加固前,先制作一份关于桥梁的劣化程度与受损情况报告,进行检测并详细记录数据。
依据实际报告对桥梁进行安全性能评估,确定桥梁实际的运输能力,判断损伤情况是否影响桥梁的承载力和耐久性。
承载力指的是桥梁结构承受在设计初确定的荷载能力,耐久性指的是桥梁的结构设计寿命;在加固时考虑原材料的耗费,施工的进度,是否会影响交通运输,能否提供桥梁的承载力和耐久性等方面;通过加大桥梁构件来提高整座桥梁承载能力,一般不改动桥梁结构的原有形式。
确保桥梁加固的前提下兼顾施工的经济性,只有在遇到极其复杂的情况下,才可考虑更改桥梁原有的结构形式。
在采用科学合理加固方式,桥梁的承载力和耐久性仍不能达到改造后的要求,则需要考虑对桥梁的局部或整体进行重建;在选择桥梁加固方式时,要结合旧桥的现状,桥梁是否出现承载能力减弱,以及日后通过该桥的交通量,可以参考已经成功完成加固桥梁的施工方案;如果采取扩大和增加桥梁的构件断面来进行加固,必须考虑增加部分和桥梁本身的结合效果。
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
体外预应力结构加固施工工法

体外预应力结构加固施工工法一、前言体外预应力结构加固技术是一种针对建筑结构老化、裂缝等问题的有效增强措施,可以提高结构的稳定性和承载能力,延长建筑的使用寿命。
本文将详细介绍体外预应力结构加固施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例,以供读者参考。
二、工法特点体外预应力结构加固工法是将预应力钢束或钢板等材料通过土工锚固的方式与受力构件连接起来,在构件上施加向外的张力,使结构在承受外力时受到预应力的影响而达到增强的效果。
该工法具有以下几个特点:1.施工方便:该工法无需打开主体结构,可以在结构外部进行加固,避免了破坏原结构的情况发生,同时施工过程简单,操作易于掌握。
2.加固效果好:预应力的作用可以有效地减少结构的变形和裂缝,提高承载能力和稳定性。
3.适用范围广:该工法可用于钢筋混凝土结构、砖石结构、钢结构等各种建筑类型的加固。
4.耐久性好:采用高强度材料,施工工艺严格控制,保证其具有较长的使用寿命。
三、适应范围体外预应力结构加固技术适用于以下情况:1.建筑结构老化导致的裂缝、变形等问题。
2.建筑物的结构设计缺陷或质量问题导致的结构不足的情况。
3.建筑物增加荷载或改变用途等需要加固的情况。
4.维修或改造受损结构的需要。
四、工艺原理体外预应力结构加固施工工法主要包括以下三个步骤:1.构件准备:首先对受力构件进行清理和处理,如清除松散物、脱落的表层和锈蚀的钢筋等;然后,根据加固设计要求,确定需要加固的位置、加固方式和加固材料。
2.施工预处理:在加固部位进行基础处理,如打孔、预设土工锚杆的位置和设置预应力拉杆等,并将这些处理与加固材料的选择和设计密切相关。
3.材料施工:根据设计要求,安装土工锚杆、预应力拉杆、预应力钢束或钢板等加固材料,通过张拉预应力器,使加固材料在正确的张力下工作,最终达到增强和重建结构的目的。
五、施工工艺体外预应力结构加固施工工艺主要包括以下步骤:1. 进行加固工程调查及方案设计,确定加固方案;2. 对加固部位进行现场定位、处理,进行密封处理,确保施工现场无水、无尘、无沙;3. 确认材料选型,预制加固构件;4. 加固构件的安装,根据加固方案现场按预留位置进行开孔或钻孔,安装土工锚杆和预应力拉杆;5. 安装预应力杆,根据设计要求,将预应力钢束或预应力钢板拉紧,使其与结构紧密相连;6. 钢筋混凝土结构加固施工完毕后,进行表面处理和保养工作。
桥梁体外预应力加固施工工法(2)

桥梁体外预应力加固施工工法桥梁体外预应力加固施工工法一、前言桥梁作为城市交通的重要组成部分,承载着巨大的交通压力,经年累月的使用和自然因素的侵蚀会导致桥梁结构的损坏和衰老。
因此,为了延长桥梁的使用寿命和保证交通安全,桥梁体外预应力加固施工工法得到了广泛应用和认可。
二、工法特点桥梁体外预应力加固施工工法是一种针对已有桥梁进行加固修复的技术,其主要特点如下:1. 预应力加固:通过施加外部预应力,增加桥梁的承载能力和抗震性能。
2. 无需拆除原桥梁:施工过程中不需要对原桥梁进行拆除或改造,降低了施工难度和对交通的影响。
3. 节约成本:相比于新建桥梁,桥梁体外预应力加固施工工法可以大幅减少投资成本,同时还能有效提高加固后的桥梁使用寿命。
4. 施工速度快:相比于其他加固方法,桥梁体外预应力加固施工工法施工快速,减少了施工时间。
三、适应范围桥梁体外预应力加固施工工法适用于各类混凝土或钢桥梁,尤其适用于中小型桥梁加固,包括梁式桥、连续刚构桥、钢筋混凝土斜拉桥等。
四、工艺原理桥梁体外预应力加固施工工法的原理是通过施加预制预应力构件或张拉设备,施加预应力到桥梁结构中,使结构产生压应力,从而提高结构的整体承载能力和抗震性能。
具体工艺原理如下:1. 方案设计:根据桥梁的实际情况和设计要求,制定准确的加固方案。
2. 选材:选择合适的材料进行加固,包括钢缆、盘绞束缚、螺旋钢筋等。
3. 加固工具:选择合适的加固工具,包括张拉设备、钢梁、临时支撑等。
4. 施工流程:根据方案设计,依次进行材料制作、安装预应力构件、张拉预应力、调整和锚固等工序。
五、施工工艺1. 材料准备:根据加固方案,准备预应力构件和其他材料。
2. 临时支撑:在进行加固之前,设置临时支撑装置,保证施工期间桥梁的安全。
3. 安装预应力构件:按照设计要求,将预应力构件安装到桥梁结构上。
4. 张拉预应力:使用张拉设备对预应力构件进行拉伸,施加预应力。
5. 调整和锚固:根据需要,对预应力构件进行调整,并将其锚固在桥梁结构上。
体外预应力结构加固施工工法(2)

体外预应力结构加固施工工法体外预应力结构加固施工工法一、前言体外预应力结构加固施工工法是一种常用于加固建筑物和桥梁结构的施工方法。
通过采用预应力技术,可以增强结构的承载力和抗震能力,延长结构的使用寿命。
本文将详细介绍体外预应力结构加固施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点体外预应力结构加固施工工法具有以下几个特点:1. 实施方便:施工过程中不需要对原有结构进行大规模改造,只需在结构表面进行加固,因此施工难度较低。
2.施工周期短:相比传统的内部加固方法,体外预应力结构加固施工工法能够大大缩短施工周期,减少对使用单位的影响。
3. 抗震性能优越:通过预应力技术的应用,可以显著提高加固结构的抗震能力,保证施工后结构的稳定性和安全性。
4. 适应性强:适用于各种建筑物和桥梁结构的加固需求,能够满足不同结构、不同材料的工程要求。
三、适应范围体外预应力结构加固施工工法适用于以下场景:1. 建筑物破损或老化严重,需要增强结构强度和刚度的情况。
2. 桥梁结构需要提高抗震能力,承载更大荷载的情况。
3. 需要延长结构使用寿命,提高结构安全性的情况。
四、工艺原理体外预应力结构加固施工工法的理论依据是通过预应力技术在结构表面施加预应力,从而改善结构的力学性能。
具体的工艺原理如下:1. 确定加固位置和方式:根据结构的受力分析和加固对象的实际情况,确定加固的位置和方式,包括预应力筋的布置和加固区域的范围。
2. 预应力构件制作:根据设计图纸,制作预应力构件,包括预应力筋、锚固装置等。
3. 安装预应力构件:在结构表面预先打孔,然后将预应力构件穿过预先制作的孔洞,锚固于结构内部。
根据设计要求施加预应力。
4. 固化材料施工:在预应力筋锚固后,对筋体进行固定,采用固化材料封堵孔洞,保证预应力构件的固定性能。
5. 结构保护层施工:在预应力筋安装完毕后,对结构进行保护层的施工,以提高结构的耐久性和防腐性。
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3 计算结果分析 采用 Midas / Civil 空间有限元程序对加固后的盖
( 1) 桥梁设计荷载: 汽车荷载为城市 - A 级,无 人群荷载。
( 2) 桥梁上部恒载: 主梁自重、桥面铺装、路灯 及护栏防撞墙。
( 3) 荷载对盖梁作用的计算: 为让本次计算结 果更精确,活 载 对 盖 梁 的 作 用 力 用 空 间 有 限 元 程 序 Midas / Civil,上部空心板按横向铰接方式模拟,计算出 每片空心板对盖梁的作用力。汽车荷载根据设计要求 按 2 列汽车布置( 不考虑车道折减系数) 。
( 1) 混凝土正压应力验算: 根据规范: 在使用阶 段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的压应力应 符合规定: σkc + σpt ≤ 0. 5fck = 16. 2MPa。
经计算,盖梁标准值效应组合下,正截面最大压应 力为 10. 6MPa,小于规范限值 16. 2MPa,满足要求。
( 2) 混凝土主应力验算: 混凝土主压应力: 预应 力混凝土受弯构件由作用标准值和预加力产生的混 凝土主压应力应符合下列规定: 混凝土的主压应力符 合 σcp ≤ 0. 6fck = 19. 44MPa。
上部结构采用 25m 预应力混凝土简支梁空心板, 下部结构采用柱式墩台,墩台采用桩基础,盖梁混凝土 标号为 C50,墩柱及墩台为 C30 混凝土。设计荷载为 城市 - A 级,车道为单向双车道,构件为部分预应力混 凝土 A 类构件。在检测过程中,发现盖梁墩顶附近出 现裂缝,通过静载试验,确定裂缝为负弯矩受力裂缝。
康宇环等: 盖梁体外预应力加固应用
55
2. 3 加固方案 针对盖梁的具体 病 害 ,为 了 满 足 盖 梁 在 使 用 荷 载
作用下截面受拉边缘保持较大压应力储备的预应力 构件受力要求,采取体外预应力加固方案对盖梁进行 加固。体外索所用的光面钢绞线应符合国家标准 GB / T 5234 - 2003《预应力混凝土用钢绞线》标准的高强 度、低松弛钢绞线,其标准抗拉强度为 1860MPa。
参考文献
[1] JTG D62 - 2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规 范[S].
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2010. [4] 熊学平 . 体外预应力结构设计[M]. 北京: 中国建筑工业出版
Key words: bent gap; strengthening; external prestressing
随着时间的推移,新建桥梁终究会变成旧桥。在 桥梁使用期间,由 于 车 辆,特 别 是 超 重 车 辆 行 驶 ,以 及 外界各种因素的作用和影响,会导致桥梁结构产生各 种病害,严重影响桥梁的正常使用,此时,为了桥梁的 正常使用,自然需要重建或加固,根据相关条件的制约 与要求,一般认为 对 其 加 固、维 修 是 一 项 技 术 上 可 行 、 经济上比较合理的举措。本文主要针对某高架桥桥墩 盖梁用体外预应力的方法进行加固,并对其可行性和 实验结果进行研究,加以证明旧桥加固的良好效果。 1 工程背景及现状
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低温建筑技术
2013 年第 11 期( 总第 185 期)
盖梁体外预应力加固应用
康宇环, 田 宇
( 东北林业大学土木工程学院, 哈尔滨 150040)
【摘 要】 以某盖梁为研究背景,对盖梁进行外观检测,发现盖梁存在病害,结合结构受力状态,确定病害产
生原因,对桥墩盖梁进行了计算模型分析,提出了适用于桥墩盖梁体外预应力加固方案。并通过计算分析验证
经计算盖梁标准值效应组合下,斜截面最大主压 应力为 10. 6MPa,小于规范限值 19. 44MPa,满足要求。 4 结语
结合实例对旧桥 加 固 进 行 分 析 、计 算、研 究,用 体 外预应力加固方法对桥墩盖梁实施加固,其效果良好。 经加固,抵消了较大部分恒载和活载产生的应力,起到 了卸载的作用,因而改善了原结构的受力状况,显著地 提高了结构的刚度、抗裂性及承载能力; 在正常使用状 态下,盖梁各 项 应 力 指 标 均 符 合《公 路 钢 筋 混 凝 土 及 预应力混凝土桥涵设计规范》[1]中对部分预应力 A 类 构件的要求,有效地提高了盖梁使用阶段性能。
从上述病害可见,加固该桥的关键是盖梁的加固。 拟定盖梁采用体外预应力加固,故需分析桥梁下部构 造在设计荷载作用下实际受力情况是否符合《公路钢 筋混凝土及预应力混凝 土 桥 涵 设 计 规 范 》[1] 中 部 分 预 应力混凝土 A 类构件使用要求。因而,给结构病害成 因分析和维修施工图设计提供了理论基础数据。
根据《04 公预规》7. 2. 8 条: 预应力混凝土受弯构 件,在预应力等施工荷载作用下截面边缘混凝土的法 向压应力应符合压应力 σ'cc ≤ 0. 7f'ck = 22. 68MPa,经 计算,盖 梁 在 施 工 阶 段 正 截 面 上 缘 最 大 压 应 力 为 10. 6MPa,下 缘 最 大 压 应 力 为 5. 17MPa,小 于 规 范 限 值,且未出现拉应力,满足要求。 3. 3 盖梁抗裂性验算
了该加固方案对旧桥加固的效果。
【关键词】 盖梁; 加固; 体外预应力
【中图分类号】 TU375. 1
【文献标识码】 B
【文章编号】 1001 - 6864( 2013) 11 - 0054 - 02
APPLICATION ON BENT CAP STRENGTHENED BY EXTERNAL PRESTRESSING
梁进行计算和分析,与加固前的盖梁进行比较,得出结 论,验证体外预应力加固的可行性。模型图见图 2。
3. 1 盖梁抗弯承载能力极限状态验算 体外束加固后,根据《公路桥梁加固设计规范》[2]
计算体外束水平筋的极限应力极限应力设计值,并对 加固后的墩顶截面进行承载能力极限状态验算。经计 算,体外索的极限应力 σpu,e = 1101. 235MPa。体外索 加固后,墩顶截面的抗力值 MR = 16612. 32kN. m。与加 固前比较,盖梁承载能力提高了 16. 7% 。 3. 2 盖梁短暂状况应力验算
社,2005.
[收稿日期] 2013 - 08 - 16 [作者简介] 康宇环( 1988 - ) ,男,哈尔滨人,硕士研究生,研
究方向: 桥梁与隧道专业。
KANG Yu-huan, TIAN Yu ( Civil Engineering College,Northeast Forestry University,Harbin 150040,China)
Abstract: The article uses a bent cap as engineering background,carries out on appearance inspection of the bent cap to find the existing disease,combine with the forced stes,determines the reason of the disease. The calculation model of the bent cap is established and analyzed,one reinforcement scheme that be suitable for bent cap is proposed. Through calculation and analysis,the effect of the reinforcement scheme is verified.
( 1) 正截面抗裂验算: 根据《04 公预规》,在使
用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的压应 力应符合规定: σkc + σpt ≤ 0. 5fck = 16. 2MPa; A 类预应 力混凝土构件,在作用( 或荷载) 短期效应组合作用 下,σst - σpc ≤ 0. 7ftk = 0. 7 × 2. 65 = 1. 86MPa; 但在荷 载长期效应组合下: σlt - σpc ≤ 0。经计算,加固后盖梁 在短期及长期荷载作用下,正截面不存在拉应力,且压 应力小于规范限值,满足《04 公预规》的要求。
( 2) 斜截面抗裂验算: A 类预应力混凝土构件, 在作用( 或荷载) 作用下,现场浇注( 包括预制拼装) 构件: σtp ≤ 0. 5ftk = 1. 33MPa。
经计算,盖梁在作用短期效应组合下主拉应力最 大为 0. 6MPa,小于规范限值 1. 33MPa,满足要求。 3. 4 盖梁持久状况应力验算
根据根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵
设计规范》[1]要求,预应力混凝土 A 类构件不允许出 现裂缝,墩顶产生负弯矩裂缝的主要原因为盖梁内部 预应力不足,针对此现象,结合施工条件,现对盖梁进 行体外预应力加固,使其各项指标达到规范要求。 2 结构计算 2. 1 计算方法
为了便于计算分析,此次计算将钻孔灌注桩基础 和墩柱按等刚度原则换算成一端固结一端自由的结 构模式,换算后,结构模型中基础周边土体不对桩基产 生作用。根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵 设计规范》[1]第 8. 2. 1 条规定: 墩台盖梁和墩柱按刚 构计算,平面单元结构离散模型及空间实体元结构离 散模型作为计算模型。 2. 2 荷载布置