第章體外預(yù)應(yīng)力加固ppt課件

1、第二十三章第二十三章 體外預(yù)應(yīng)力加固梁式橋體外預(yù)應(yīng)力加固梁式橋 【理解】第一節(jié)【理解】第一節(jié) 體外預(yù)應(yīng)力的加固機(jī)理體外預(yù)應(yīng)力的加固機(jī)理【理解】第二節(jié)【理解】第二節(jié) 體外預(yù)應(yīng)力加固法的設(shè)計(jì)和施體外預(yù)應(yīng)力加固法的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)工技術(shù)第一節(jié)第一節(jié) 體外預(yù)應(yīng)力的加固機(jī)理體外預(yù)應(yīng)力的加固機(jī)理n一、體外預(yù)應(yīng)力的概念 n 鋼筋混凝土梁式橋通常包括簡支梁(T形梁、少筋微彎板組合梁、n形梁及板梁等)、懸臂n梁和連續(xù)梁等。當(dāng)其存在結(jié)構(gòu)缺陷，尤其是承載力不足或需要提高荷載等級，即需要對橋梁主要受力構(gòu)件進(jìn)行加固時(shí)，可在梁體外部受拉區(qū)(梁底與梁兩側(cè))設(shè)置鋼筋或鋼絲束，并施加頂應(yīng)力，以抵消部分永久作用應(yīng)力，起到卸載作用，

2、改善橋梁的受力狀況，達(dá)到提高橋梁承載能力的目的。 二、加固方法n對于需要加固的鋼筋混凝土梁式橋，常在梁底或梁側(cè)下部增設(shè)頂應(yīng)力加勁鋼絲索或預(yù)應(yīng)n力粗鋼筋，并分別錨固在梁的兩端，通過設(shè)置一定的連接構(gòu)件使預(yù)應(yīng)力拉桿(鋼絲索或粗鋼n筋)與梁體構(gòu)成一個(gè)桁架體系，成為一次超靜定結(jié)構(gòu)，從而抵消部分永久作用應(yīng)力，起到卸載作用，因此較大幅度地提高橋梁承載能力。n 體外預(yù)應(yīng)力加固法與梁底增焊(或粘貼)鋼筋(或鋼板)的加固方法相比，不需清鑿混凝土n保護(hù)層，且損傷梁體程度小，加固時(shí)不影響或少影響交通，能恢復(fù)或提高橋梁的荷載等級，經(jīng)濟(jì)效果較明顯。但對于梁體外的預(yù)應(yīng)力筋和有關(guān)構(gòu)件應(yīng)采取切實(shí)有效的防護(hù)措施，否則在溫度、腐蝕

3、等外界條件作用下，容易造成預(yù)應(yīng)力筋斷裂而使加固工作失敗。 三、加固類型與特性 n 體外預(yù)應(yīng)力加固梁式橋，實(shí)際上亦是改變了梁體原有受力體系的加固方法。所以，根據(jù)加固對象的不同，該加固法又可分為預(yù)應(yīng)力拉桿加固和預(yù)應(yīng)力撐桿加固。其中，預(yù)應(yīng)力拉桿加固主要用于受彎構(gòu)件，而預(yù)應(yīng)力撐桿加固法適用于提高軸心受壓以及偏心受壓鋼筋混凝土柱的承載能力，例如，排架樁式橋墩、橋臺以及拱橋的柱式腹拱墩等。 四、體外預(yù)應(yīng)力加固法機(jī)理n通過在梁體外布設(shè)鋼材的拉桿或撐桿，并與被加固的梁體錨固連接，然后施加預(yù)應(yīng)力，強(qiáng)迫后加的拉桿或撐桿受力，從而改變原結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布，并降低原結(jié)構(gòu)應(yīng)力數(shù)值，使結(jié)構(gòu)總承載力顯著提高，且可減少結(jié)構(gòu)的變形

4、、使裂縫寬度縮小甚至完全閉合。這就是體外預(yù)應(yīng)力加固梁式橋梁，并能提高其承載能力的機(jī)理。第二節(jié)第二節(jié) 體外預(yù)應(yīng)力加固法的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)體外預(yù)應(yīng)力加固法的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)n采用體外預(yù)應(yīng)力拉桿補(bǔ)強(qiáng)加固梁式橋梁，由于加固后預(yù)應(yīng)力拉桿與舊橋的鋼筋混凝土梁或板等構(gòu)件將組成一個(gè)整體并共同受力工作。補(bǔ)強(qiáng)拉桿與被補(bǔ)強(qiáng)的梁板組成了一個(gè)新復(fù)合體系，這樣就改變了結(jié)構(gòu)原來的靜力圖形。因而，應(yīng)事先進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)與計(jì)算。 一、體外預(yù)應(yīng)力加固設(shè)計(jì)計(jì)算步驟與方法n1計(jì)算求出被補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件提高荷載等級前所受荷載及其引起的內(nèi)力，包括永久作用和可變作用內(nèi)力。方法與通常橋梁設(shè)計(jì)時(shí)內(nèi)力計(jì)算相同。n2計(jì)算提高荷載標(biāo)準(zhǔn)后的可變作用內(nèi)力，并由永久作

5、用與可變作用的組合來驗(yàn)算加固的必要性。n3由上面兩項(xiàng)之差得出內(nèi)力的提高值(即需補(bǔ)強(qiáng)加固的抵抗力矩及剪力等)，估算出補(bǔ)強(qiáng)拉桿應(yīng)有的橫截面面積。 n4計(jì)算和確定拉桿所必需的張拉力與伸長量。由于張拉預(yù)應(yīng)力拉桿達(dá)到一定應(yīng)力后，外n荷載有所增大，在由拉桿和被加固梁組成的超靜定結(jié)構(gòu)體系中，拉桿產(chǎn)生的作用效應(yīng)增量，可按結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法進(jìn)行分析，幾種荷載的綜合效應(yīng)等于各種荷載分別作用時(shí)的效應(yīng)迭加。n 5承載力驗(yàn)算。按設(shè)計(jì)規(guī)范驗(yàn)算被加固梁在跨中和支座截面的偏心受壓承載力，以及支n座至拉桿彎折處或支座附近的斜截面承載力。驗(yàn)算中將拉桿的作用效應(yīng)作為外力，并在全部n荷載作用下作偏心受壓分析。若驗(yàn)算結(jié)果不能滿足規(guī)范規(guī)定時(shí)

6、，可加大拉桿截面或改用其他n加固方案。n 6計(jì)算確定施工中控制張拉時(shí)需要的控制量。 2施工步驟和工藝要點(diǎn) n (1)主梁錨固孔定位鑿洞 n (2)套管、墊圈、銷軸應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行金屬加工，但由于是舊橋加固提載，很自然各片T梁在制作時(shí)會有不同程度的尺寸誤差，故此，應(yīng)及時(shí)對套管和錨固軸的長度進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整o n (3)用環(huán)氧砂漿埋設(shè)套管，錨固孔鑿好后應(yīng)進(jìn)行表面處理，使孔壁清潔干燥，浮松部分應(yīng)清除，配制環(huán)氧樹脂砂漿，用斜面壓降法或灌漿法埋設(shè)套管。 n(4)根據(jù)設(shè)計(jì)圖要求，加工斜向受拉槽鋼時(shí)，對各部件分別切割下料，焊接前應(yīng)事先進(jìn)行放樣.n (5)用砂輪切割機(jī)進(jìn)行鋼筋切割下料，并將割口毛邊用銼刀銼圓，連接器和螺帽嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求的材料尺寸和工藝制作。 n(6)安裝預(yù)應(yīng)力構(gòu)件時(shí)，把斜向槽鋼套人錨固銷，另一端用繩子拉起或支架撐住箱形部位 .n(7)張拉前設(shè)備準(zhǔn)確就位，油泵接電、電機(jī)就位。由于張拉工作在橋下空中操作，須事先搭好操作腳手支架，如在船上搭架，須注意船只錨定穩(wěn)固，油泵油管要有足夠的長度。