體外預應力加固橋梁結構的轉向裝置
發布時間:2014-07-15
目前橋梁結構的加固,有主動加固和被動加固。通常的對裂縫進行處理後在粘貼附加物(
鋼板、碳纖維,有人戲稱“狗皮膏藥”)為被動加固;而體外預應力則屬於主動加固。
1 體外預應力加固橋梁的使用條件:
(1) 使用荷載下,原受彎構件抗彎、抗剪強度不足,或剛度不足,裂縫過多、過寬;
(2) 使用荷載下,大偏心受拉或受壓構件,受拉裂縫過多、過寬,施加預壓力後應能保證受壓構件的穩定性要求;
(3) 改善結構控製截麵的受力狀況及變形,較大提高構件的承載力;
(4) 在一定條件下提高橋梁的荷載等級或作為重車過橋的臨時加固手段。
2 體外預應力加固中轉向裝置的設計
轉向裝置是體外配筋結構中重要的構造部分之一,它將正確地保證體外筋的形狀,牢靠地將力筋的分力傳遞到該處梁的整個斷麵上。
轉向裝置的常用形式有:滑塊式、U形承托式、橫隔板式、肋板式、塊式。其中前兩種主要用於T形梁或I字梁橋的加固,後三種主要用於箱梁的加固。
滑塊:主要由厚
鋼板焊接而成,具體構造及滑動麵的處理可參照相關手冊資料進行。設計時,重點驗算焊縫強度。
U形承托:主要由U形
鋼板、鋼墊板、承板及錨栓組成,設計時主要驗算混凝土端部的局部承壓強度。
對於橫隔板、肋板和塊式轉向裝置,前兩種的特點是:從(cong)力(li)筋(jin)導(dao)管(guan)上(shang)方(fang)到(dao)橋(qiao)麵(mian)的(de)橫(heng)隔(ge)板(ban)形(xing)成(cheng)受(shou)壓(ya)支(zhi)柱(zhu),主(zhu)要(yao)靠(kao)支(zhi)柱(zhu)承(cheng)壓(ya)形(xing)式(shi)承(cheng)受(shou)力(li)筋(jin)的(de)垂(chui)直(zhi)分(fen)力(li),承(cheng)載(zai)能(neng)力(li)大(da)。采(cai)用(yong)新(xin)增(zeng)混(hun)凝(ning)土(tu)橫(heng)隔(ge)板(ban)時(shi),板(ban)的(de)四(si)周(zhou)新(xin)舊(jiu)混(hun)凝(ning)土(tu)連(lian)接(jie)部(bu)分(fen)要(yao)處(chu)理(li)牢(lao)靠(kao),需(xu)要(yao)臨(lin)時(shi)中(zhong)斷(duan)交(jiao)通(tong)養(yang)護(hu)混(hun)凝(ning)土(tu),采(cai)用(yong)新(xin)增(zeng)鋼(gang)構(gou)件(jian)橫(heng)隔(ge)板(ban),則(ze)無(wu)需(xu)中(zhong)斷(duan)交(jiao)通(tong)。塊(kuai)式(shi)的(de)特(te)點(dian)是(shi):重量較小,塊的上方不能形成受壓支柱,屬鋼筋受拉型。上述三種轉向裝置都要設符合起彎角度帶喇叭口的弧形鋼導管。
3轉向裝置的構造
轉向裝置的縱向尺寸由鞍座或導管弧麵最小曲率半徑、箍筋根數及間距、構造及最小保護層來決定。體外筋的起彎角度一般不宜超過15°,但舊橋加固中,有時會受其他條件的限製,有一定程度超過。橫向尺寸由力筋的外徑、橫向排列布置、shuipingkangjianhebaohucenglaijueding。weijinkenengjianxiaodibanyufubanchudepianxinwanju,lijindaoguanbixukaojinfubanbuzhi,tebieduizhuanxiangkuaiyouweizhongyao。genjuguowaishijianjingyan,daoguanshuipingjishuxiangjingjubuyingxiaoyuguandaozhijing,qiebuxiaoyu4cm,導管離側麵自由邊的淨距在(7.5~10)cm,離底板淨距在(2.5~5)cm之間為宜。對受拉型的轉向塊,箍筋可采用單層或雙層布置,對支柱受壓型,箍筋隻需采用單層布置。
對於受拉型的轉向塊,內層及外層箍筋的下端焊接與錨栓上形成閉口箍筋。箍筋直徑在(12~16)mm為宜,縱向間距(10~15)cm為宜。
內層箍筋圍住各根筋束孔道,與導管的最小淨距為2.5cm。外層箍筋圍住所有內層箍筋,淨保護層厚約(4~6)cm,與內層箍筋的豎向豎直方向間距不少於5cm。內外層箍筋的尺寸由導管曲率、外徑、間距,以及箍筋本身的間距、錨mao固gu長chang度du等deng決jue定ding。不bu管guan設she單dan層ceng或huo雙shuang層ceng箍gu筋jin,所suo有you箍gu筋jin的de下xia部bu均jun與yu錨mao栓shuan焊han接jie,並bing滿man足zu焊han縫feng長chang度du要yao求qiu,與yu混hun凝ning土tu底di板ban下xia的de鋼gang墊dian板ban形xing成cheng封feng閉bi箍gu筋jin。錨mao栓shuan數shu量liang由you箍gu筋jin數shu量liang決jue定ding,直zhi徑jing約yue為wei20mm。首shou先xian需xu在zai地di板ban上shang避bi開kai主zhu筋jin鑽zuan孔kong,錨mao栓shuan穿chuan出chu底di板ban後hou錨mao固gu在zai粘zhan貼tie與yu混hun凝ning土tu底di板ban下xia的de鋼gang墊dian板ban上shang,再zai往wang孔kong隙xi中zhong灌guan注zhu環huan氧yang樹shu脂zhi固gu結jie螺luo栓shuan。鋼gang墊dian板ban厚hou約yue(8~12)mm,平麵尺寸比轉向裝置稍大些。所有新舊混凝土結合麵需鑿毛、植筋等處理。轉向裝置內的縱向箍筋數量和位置可按構造要求設置。
柳州OVM機械股份有限公司2007年頒布的企業標準,對於鋼絞線成品索轉向裝置的最小彎曲半徑如下表。
加固
補遺:體外預應力加固結構的承載能力計算。
tiwaiyuyinglijiagujiegou,keyigaishanjiegoudeshoulizhuangkuang,tigaojiegoudechengzainengli。raner,tiwaiyuyinglishishuwuzhanjieyuyinglijin,zaiqipohuaijieduan,lijindeyingbianbingbuxiang
鋼筋混凝土和he有you粘zhan結jie預yu應ying力li混hun凝ning土tu那na樣yang滿man足zu應ying變bian協xie調tiao的de假jia定ding。由you於yu體ti外wai無wu粘zhan結jie,在zai外wai荷he載zai下xia,錨mao固gu塊kuai和he轉zhuan向xiang塊kuai之zhi間jian以yi及ji轉zhuan向xiang塊kuai和he轉zhuan向xiang塊kuai之zhi間jian的de力li筋jin應ying變bian保bao持chi一yi致zhi。實shi踐jian證zheng明ming,在zai無wu粘zhan結jie預yu應ying力li結jie構gou破po壞huai時shi,力li筋jin的de應ying變bian尚shang未wei達da到dao其qi屈qu服fu應ying變bian。由you此ci看kan來lai,在zai計ji算suan承cheng載zai能neng力li時shi,不bu能neng像xiang有you粘zhan結jie預yu應ying力li結jie構gou一yi樣yang用yong其qi設she計ji強qiang度du來lai計ji算suan,而er應ying該gai根gen據ju其qi實shi際ji的de應ying變bian來lai計ji算suan。對dui於yu無wu粘zhan結jie筋jin的de極ji限xian應ying變bian的de計ji算suan各ge國guo規gui範fan也ye不bu盡jin相xiang同tong,但dan其qi表biao達da式shi大da同tong小xiao異yi,即ji無wu粘zhan結jie筋jin的de極ji限xian應ying力li為wei其qi有you效xiao應ying力li和he在zai極ji限xian荷he載zai下xia的de應ying力li增zeng量liang的de和he。德de國guo規gui範fan歸gui於yu應ying力li增zeng量liang的de規gui定ding如ru下xia:單跨梁110MPa,懸臂梁50MPa,連續梁則不考慮應力增量。
補遺:2011-05-27
以上時華南理工單成林老師的一些觀點,湖南大學邵旭東老師關於體外預應力加固橋梁有如下觀點(橋梁設計百問第二版):
體(ti)外(wai)預(yu)應(ying)力(li)加(jia)固(gu)法(fa)主(zhu)要(yao)用(yong)於(yu)梁(liang)式(shi)橋(qiao)正(zheng)常(chang)使(shi)用(yong)極(ji)限(xian)狀(zhuang)態(tai)超(chao)限(xian)的(de)情(qing)形(xing),通(tong)過(guo)對(dui)舊(jiu)橋(qiao)施(shi)加(jia)體(ti)外(wai)預(yu)應(ying)力(li),能(neng)夠(gou)起(qi)到(dao)較(jiao)小(xiao)或(huo)消(xiao)除(chu)裂(lie)縫(feng),較(jiao)小(xiao)梁(liang)體(ti)下(xia)撓(nao)、改善結構各截麵應力狀態的目的。
由you於yu體ti外wai預yu應ying力li筋jin與yu原yuan結jie構gou混hun凝ning土tu之zhi間jian沒mei有you可ke靠kao粘zhan結jie,結jie構gou在zai開kai裂lie後hou預yu應ying力li筋jin的de應ying力li增zeng量liang很hen小xiao,因yin而er體ti外wai預yu應ying力li對dui提ti高gao橋qiao梁liang的de承cheng載zai能neng力li幾ji乎hu沒mei有you影ying響xiang。
疑問:用yong體ti外wai索suo加jia固gu後hou,梁liang體ti破po壞huai後hou,雖sui體ti外wai索suo的de應ying力li增zeng量liang很hen小xiao,但dan不bu至zhi於yu達da到dao體ti外wai索suo內nei的de應ying力li為wei零ling地di步bu,那na麼me體ti外wai索suo中zhong的de應ying力li對dui結jie構gou的de承cheng載zai能neng力li還hai是shi有you貢gong獻xian。邵shao老lao師shi的de觀guan點dian,我wo猜cai測ce是shi這zhe樣yang:zhegechengzainenglidemeiyouyingxiangshixiangduiyukaolvtiwaisuoyinglidejiemianchengzailide,zheyoubieyutineiyouzhanjiesuo。yinweitineiyouzhanjiesuokouchuyinglisunshihou,youxiaoyingliyibandouxiaoyushejiqiangdu,danshidaopohuaijieduanshi,qiyinglikeyidadaoshejiqiangdu,namechengzainenglixiangduiyuyiyouxiaoyinglijisuandechengzailiyousuotigao。ruguozheyanglijiemeiyouwenti,nameliangweilaoshideguandianjiutongyile。