装配式T型梁桥加固后效果分析

侯经文

摘 要：介绍简支梁桥的加固方法，对粘钢和增加横隔板的方法进行详细的介绍。并对加固前后的桥梁进行了效果对比。

关键词：简支梁；加固；粘钢；横隔板

建国后所修桥梁年限已在50年左右。随着超载车辆的增加，问题桥梁不断增加。此类桥梁以装配式混凝土T梁的桥型居多，在维修时尤其要对横向联系加强处理，对横向联系处理得当，可以使整体性得到加强，也使桥面纵向大长裂缝出现的概率降低。

1 工程概况

甘肃省古浪县S308线馆子河桥位于S308线K289+583处，修建于1998年。为3×20m装配式钢筋混凝土T梁，桥梁全长66.48m，每跨7片。

经现勘，此桥问题是：（1）该桥T梁的静力刚度和动力刚度均不足，车辆通过时结构振动较大。（2）梁体出现支点处斜裂缝及跨中处竖向裂缝。且超过规范限值，已开展到主梁受压区，对主梁承载能力和耐久性造成严重影响。（3）该桥梁体混凝土强度低于原设计要求，碳化深度已接近混凝土保护层厚度，易对钢筋造成腐蚀。（4）该桥横向联系较弱，横隔板连接缝混凝土已掉落、脱空、连接钢板已经失去作用。

2 加固方法

2.1 主梁

2.1.1 对裂缝注胶封闭。裂缝宽度小于0.1mm时，采用自然渗透法，用橡皮滚子涂抹至裂缝内胶液饱满。大于0.1mm时，采用RW-HiBon 低压裂缝注入器将高分子树脂SDW-MA环氧粘合剂压入缝中。

2.1.2 对主梁的腹板和翼缘采用的碳纤维布粘贴加固，进行抗剪加固及抑制梁体裂缝发展。

2.1.3 对主梁梁底采用钢套箍粘钢加固，在T梁梁底纵向全长粘贴18cm宽钢板；梁底两侧粘贴20cm宽钢板，形成钢套箍，提高T梁的承载能力和刚度。

2.2 横向联系

在原横隔板上增加20cm厚新横隔板；在3L/8、5L/8处增加12cm厚横隔板。

3 原结构计算

3.1 荷载横向分布计算

该桥主梁的荷载横向分布影响线基本上仅伸展到左右相邻的一片梁，可用铰接T梁荷载横向分布的近似计算。

3.2 计算跨中截面荷载组合效应

3.2.1 恒载内力

一期恒载集度：主梁：g1=9.76KN/m 横隔梁：g2=0.882KN/m。

二期恒载集度：桥面铺装：g3=4.43KN/m 栏杆和人行道：g4=2KN/m g=17.07KN/m。

3.2.2 活载内力

汽车荷载冲击系数=0.222，1+μ=1.22

3.2.3 内力组合

弯矩组合：对于静定结构，仅考虑组合Ⅰ、Ⅱ。

组合Ⅰ：1.2恒载内力+1.4（汽车+人群）内力

组合Ⅱ：1.2恒载内力+1.1挂车内力

3.2.4 正截面抗弯承载力检算

根据规范经计算得到fyAs>α1fcb′f h′f，该截面为第二类T形截面正截面抗弯承载力Mu=α1fcbx（h0-）+α1fc（b′f -b）h′f （h0-） =1614.41kN·m

（Mj-Mu）/Mj=31% 结论：该桥梁承载力不足。

4 加固后结构计算

4.1 荷载横向分布计算

加固后该桥的横向增强，因此采用修正的刚性横梁法计算横向分布系数。

4.2 计算跨中截面荷载组合效应

4.2.1 恒载内力：一期恒载集度不变；二期恒载集度g3、g4不变。

钢板和碳纤维：g5=1.9KN/m g=18.97KN/m

4.2.2 活载内力不变

4.2.3 内力组合：弯矩组合。对于静定结构，仅考虑组合Ⅰ、Ⅱ。组合形式同加固前一致。

4.2.4 正截面抗弯承载力检算：

fyAs+fgAb>α1fcb′f h′f，该截面为第二类T形截面

根据公式：α1fc[bx+（b′f -b）h′f]=fyAs+fgAb

正截面抗弯承载力Mu=fyAy（h0-）+fgAb（h01-） =2135.39kN·m

由于Mj

4.2.5 侧面采用碳纤维加固后，受剪承载能力极限状态时碳纤维片材的应变：

使用碳纤维加固后，经计算梁的剪力设计值：

Vb=Vbrc+Vbcf=201.52+74.76=276.28kN

5 加固效果分析与评价

5.1 加固前后梁受弯、受剪承载力结果比较见表5-1

6 结语

通过以上分析得出结论，在既有问题桥梁上对其进行粘钢加固以及增加横隔板的方法能够有效的改善问题桥梁的承载力。取得良好的加固效果。

参考文献

[1] 贺海斌，沈蒲生，宋娟.基于最低造价的 T 形截面钢筋混凝土简支梁优化设计[J].建筑技术开发，2008，10（20）.

[2] 刘善国.简支梁加固与正截面计算[J].连云港化工高等专科学校学报，2001，6（30）.

[3] 李宏江，叶见曙，王康.旧钢筋混凝土简支梁桥承载潜力因素分析[J].东南大学学报（自然科学版），2001，6（20）.

摘 要：介绍简支梁桥的加固方法，对粘钢和增加横隔板的方法进行详细的介绍。并对加固前后的桥梁进行了效果对比。

关键词：简支梁；加固；粘钢；横隔板

建国后所修桥梁年限已在50年左右。随着超载车辆的增加，问题桥梁不断增加。此类桥梁以装配式混凝土T梁的桥型居多，在维修时尤其要对横向联系加强处理，对横向联系处理得当，可以使整体性得到加强，也使桥面纵向大长裂缝出现的概率降低。

1 工程概况

甘肃省古浪县S308线馆子河桥位于S308线K289+583处，修建于1998年。为3×20m装配式钢筋混凝土T梁，桥梁全长66.48m，每跨7片。

经现勘，此桥问题是：（1）该桥T梁的静力刚度和动力刚度均不足，车辆通过时结构振动较大。（2）梁体出现支点处斜裂缝及跨中处竖向裂缝。且超过规范限值，已开展到主梁受压区，对主梁承载能力和耐久性造成严重影响。（3）该桥梁体混凝土强度低于原设计要求，碳化深度已接近混凝土保护层厚度，易对钢筋造成腐蚀。（4）该桥横向联系较弱，横隔板连接缝混凝土已掉落、脱空、连接钢板已经失去作用。

2 加固方法

2.1 主梁

2.1.1 对裂缝注胶封闭。裂缝宽度小于0.1mm时，采用自然渗透法，用橡皮滚子涂抹至裂缝内胶液饱满。大于0.1mm时，采用RW-HiBon 低压裂缝注入器将高分子树脂SDW-MA环氧粘合剂压入缝中。

2.1.2 对主梁的腹板和翼缘采用的碳纤维布粘贴加固，进行抗剪加固及抑制梁体裂缝发展。

2.1.3 对主梁梁底采用钢套箍粘钢加固，在T梁梁底纵向全长粘贴18cm宽钢板；梁底两侧粘贴20cm宽钢板，形成钢套箍，提高T梁的承载能力和刚度。

2.2 横向联系

在原横隔板上增加20cm厚新横隔板；在3L/8、5L/8处增加12cm厚横隔板。

3 原结构计算

3.1 荷载横向分布计算

该桥主梁的荷载横向分布影响线基本上仅伸展到左右相邻的一片梁，可用铰接T梁荷载横向分布的近似计算。

3.2 计算跨中截面荷载组合效应

3.2.1 恒载内力

一期恒载集度：主梁：g1=9.76KN/m 横隔梁：g2=0.882KN/m。

二期恒载集度：桥面铺装：g3=4.43KN/m 栏杆和人行道：g4=2KN/m g=17.07KN/m。

3.2.2 活载内力

汽车荷载冲击系数=0.222，1+μ=1.22

3.2.3 内力组合

弯矩组合：对于静定结构，仅考虑组合Ⅰ、Ⅱ。

组合Ⅰ：1.2恒载内力+1.4（汽车+人群）内力

组合Ⅱ：1.2恒载内力+1.1挂车内力

3.2.4 正截面抗弯承载力检算

根据规范经计算得到fyAs>α1fcb′f h′f，该截面为第二类T形截面正截面抗弯承载力Mu=α1fcbx（h0-）+α1fc（b′f -b）h′f （h0-） =1614.41kN·m

（Mj-Mu）/Mj=31% 结论：该桥梁承载力不足。

4 加固后结构计算

4.1 荷载横向分布计算

加固后该桥的横向增强，因此采用修正的刚性横梁法计算横向分布系数。

4.2 计算跨中截面荷载组合效应

4.2.1 恒载内力：一期恒载集度不变；二期恒载集度g3、g4不变。

钢板和碳纤维：g5=1.9KN/m g=18.97KN/m

4.2.2 活载内力不变

4.2.3 内力组合：弯矩组合。对于静定结构，仅考虑组合Ⅰ、Ⅱ。组合形式同加固前一致。

4.2.4 正截面抗弯承载力检算：

fyAs+fgAb>α1fcb′f h′f，该截面为第二类T形截面

根据公式：α1fc[bx+（b′f -b）h′f]=fyAs+fgAb

正截面抗弯承载力Mu=fyAy（h0-）+fgAb（h01-） =2135.39kN·m

由于Mj

4.2.5 侧面采用碳纤维加固后，受剪承载能力极限状态时碳纤维片材的应变：

使用碳纤维加固后，经计算梁的剪力设计值：

Vb=Vbrc+Vbcf=201.52+74.76=276.28kN

5 加固效果分析与评价

5.1 加固前后梁受弯、受剪承载力结果比较见表5-1

6 结语

通过以上分析得出结论，在既有问题桥梁上对其进行粘钢加固以及增加横隔板的方法能够有效的改善问题桥梁的承载力。取得良好的加固效果。

参考文献

[1] 贺海斌，沈蒲生，宋娟.基于最低造价的 T 形截面钢筋混凝土简支梁优化设计[J].建筑技术开发，2008，10（20）.

[2] 刘善国.简支梁加固与正截面计算[J].连云港化工高等专科学校学报，2001，6（30）.

[3] 李宏江，叶见曙，王康.旧钢筋混凝土简支梁桥承载潜力因素分析[J].东南大学学报（自然科学版），2001，6（20）.

摘 要：介绍简支梁桥的加固方法，对粘钢和增加横隔板的方法进行详细的介绍。并对加固前后的桥梁进行了效果对比。

关键词：简支梁；加固；粘钢；横隔板

建国后所修桥梁年限已在50年左右。随着超载车辆的增加，问题桥梁不断增加。此类桥梁以装配式混凝土T梁的桥型居多，在维修时尤其要对横向联系加强处理，对横向联系处理得当，可以使整体性得到加强，也使桥面纵向大长裂缝出现的概率降低。

1 工程概况

甘肃省古浪县S308线馆子河桥位于S308线K289+583处，修建于1998年。为3×20m装配式钢筋混凝土T梁，桥梁全长66.48m，每跨7片。

经现勘，此桥问题是：（1）该桥T梁的静力刚度和动力刚度均不足，车辆通过时结构振动较大。（2）梁体出现支点处斜裂缝及跨中处竖向裂缝。且超过规范限值，已开展到主梁受压区，对主梁承载能力和耐久性造成严重影响。（3）该桥梁体混凝土强度低于原设计要求，碳化深度已接近混凝土保护层厚度，易对钢筋造成腐蚀。（4）该桥横向联系较弱，横隔板连接缝混凝土已掉落、脱空、连接钢板已经失去作用。

2 加固方法

2.1 主梁

2.1.1 对裂缝注胶封闭。裂缝宽度小于0.1mm时，采用自然渗透法，用橡皮滚子涂抹至裂缝内胶液饱满。大于0.1mm时，采用RW-HiBon 低压裂缝注入器将高分子树脂SDW-MA环氧粘合剂压入缝中。

2.1.2 对主梁的腹板和翼缘采用的碳纤维布粘贴加固，进行抗剪加固及抑制梁体裂缝发展。

2.1.3 对主梁梁底采用钢套箍粘钢加固，在T梁梁底纵向全长粘贴18cm宽钢板；梁底两侧粘贴20cm宽钢板，形成钢套箍，提高T梁的承载能力和刚度。

2.2 横向联系

在原横隔板上增加20cm厚新横隔板；在3L/8、5L/8处增加12cm厚横隔板。

3 原结构计算

3.1 荷载横向分布计算

该桥主梁的荷载横向分布影响线基本上仅伸展到左右相邻的一片梁，可用铰接T梁荷载横向分布的近似计算。

3.2 计算跨中截面荷载组合效应

3.2.1 恒载内力

一期恒载集度：主梁：g1=9.76KN/m 横隔梁：g2=0.882KN/m。

二期恒载集度：桥面铺装：g3=4.43KN/m 栏杆和人行道：g4=2KN/m g=17.07KN/m。

3.2.2 活载内力

汽车荷载冲击系数=0.222，1+μ=1.22

3.2.3 内力组合

弯矩组合：对于静定结构，仅考虑组合Ⅰ、Ⅱ。

组合Ⅰ：1.2恒载内力+1.4（汽车+人群）内力

组合Ⅱ：1.2恒载内力+1.1挂车内力

3.2.4 正截面抗弯承载力检算

根据规范经计算得到fyAs>α1fcb′f h′f，该截面为第二类T形截面正截面抗弯承载力Mu=α1fcbx（h0-）+α1fc（b′f -b）h′f （h0-） =1614.41kN·m

（Mj-Mu）/Mj=31% 结论：该桥梁承载力不足。

4 加固后结构计算

4.1 荷载横向分布计算

加固后该桥的横向增强，因此采用修正的刚性横梁法计算横向分布系数。

4.2 计算跨中截面荷载组合效应

4.2.1 恒载内力：一期恒载集度不变；二期恒载集度g3、g4不变。

钢板和碳纤维：g5=1.9KN/m g=18.97KN/m

4.2.2 活载内力不变

4.2.3 内力组合：弯矩组合。对于静定结构，仅考虑组合Ⅰ、Ⅱ。组合形式同加固前一致。

4.2.4 正截面抗弯承载力检算：

fyAs+fgAb>α1fcb′f h′f，该截面为第二类T形截面

根据公式：α1fc[bx+（b′f -b）h′f]=fyAs+fgAb

正截面抗弯承载力Mu=fyAy（h0-）+fgAb（h01-） =2135.39kN·m

由于Mj

4.2.5 侧面采用碳纤维加固后，受剪承载能力极限状态时碳纤维片材的应变：

使用碳纤维加固后，经计算梁的剪力设计值：

Vb=Vbrc+Vbcf=201.52+74.76=276.28kN

5 加固效果分析与评价

5.1 加固前后梁受弯、受剪承载力结果比较见表5-1

6 结语

通过以上分析得出结论，在既有问题桥梁上对其进行粘钢加固以及增加横隔板的方法能够有效的改善问题桥梁的承载力。取得良好的加固效果。

参考文献

[1] 贺海斌，沈蒲生，宋娟.基于最低造价的 T 形截面钢筋混凝土简支梁优化设计[J].建筑技术开发，2008，10（20）.

[2] 刘善国.简支梁加固与正截面计算[J].连云港化工高等专科学校学报，2001，6（30）.

[3] 李宏江，叶见曙，王康.旧钢筋混凝土简支梁桥承载潜力因素分析[J].东南大学学报（自然科学版），2001，6（20）.