桥梁加固设计分析报告.ppt

混凝土桥梁加固设计及案例分析综合报告;目 录;一、桥梁加固维修的重要意义;截止2004年底，全国普查出危桥13,303座，达468,888延米（具体数据见下表）。;此外，由于桥梁结构的荷载改变（如有超重车的通行）也必需对其进行加固维修，确保重车的安全通行。;2、桥梁加固技术改造的目的及意义;2007年05月14日凌晨5时15分，232省道位于常州漕桥附近的运村运河大桥，西半幅桥在一辆超载车辆过后突然坍塌，;2007年07月03日，一辆挂江苏盐城牌照的“斯太尔”大货驶至江苏无锡玉祁镇北九顷桥桥面时，8根桥栏柱和约15米长、3米宽的半幅桥面突然坍塌，货车坠入河中。 ; 提高原有桥梁的通行能力与承载力 为了适用交通运输发展的要求，需对桥梁结构进行拓宽加固，增加行车道宽度提高通行能力。对原设计荷载等级较低的桥梁，应根据实际情况，采用各种加固方法对旧桥加以改造，使原桥承载能力得到提高。;3、国外旧桥加固维修现状;二、上部结构加固方法;增大截面加固法的优缺点 优点： 可以在桥下施工，简单易行，有较明显的效果。 缺点： A、使混凝土的截面增大，结构自重增加较多； B、现场湿工作量大，养护时间较长，抗腐蚀性差； C、占用桥下净空大，不适用于要满足桥下有足够净空通航要求的桥； D、在混凝土施工时，影响交通。 ;加固实例1－紫坭大桥引桥加固;方案一：体外预应力法加固 如下图所示，预应力钢筋采用精轧螺纹钢筋。在梁端设置端锚块，以夹持预应力钢筋，斜筋与水平筋的转接通过转向块完成，转向块设置滑动垫板以利滑动。预应力施加通过张拉水平筋完成。 ;方案二：粘贴钢板法加固 如下图所示，在T梁底部粘贴钢板以提高抗弯能力，在梁端附近粘贴抗剪斜向钢板。钢板通过粘结剂及锚杆与原梁形成一体，共同受力。;方案三：增大截面法加固 如下图所示，在原梁外灌注混凝土及布置受力钢筋，以增大原结构的截面，达到提高承载能力的目的。;三种方案选比 综合考虑施工难易程度、加固效果、长期性能及工程造价等因素，选择增大截面法加固T梁。; 加固设计结构分析 为了考察增大截面法的有效性，分别对加固前与加固后的跨中抗弯承载力及斜截面抗剪能力进行了计算分析。加固设计结构计算分析中采用的是广州市政设计院的BRCAD5.1，（计算模型及结果见下图）。;结论 通过紫坭大桥引桥加固的工程实践，主要得到以下的结论与体会： (1) 工程实践表明增大截面法是加固普通钢筋混凝土T梁的有效加固方法。 结构分析与复核计算证明抗弯、抗剪极限承载力有较大幅度的提高。 (2) 动静载试验表明，T梁整体情况良好，跨中最大挠度不到5mm。加固后运 营已近五年，效果良好。 (3) 由于桥梁规范对桥梁加固的设计计算方法没有明确的规定。使加固设计 参照新桥设计的方法，应用时存在一定困难。设计验算时，假定新旧混 凝土完全协同工作，这与实际情况有多大的的差异没有量化的指标，成 为加固过程的不确定因素。 (4) 增大截面法施工还是比较麻烦，尚需仔细研究方便施工的方法。;加固实例2－番禺蕉门大桥; 加固设计结构分析 加固设计结构计算分析中采用的是广州市政设计院的BRCAD5.1，通过对结构加固前后进行建模计算分析（计算模型见下图）。分析结论如下表，从表中可以看出加固前原设计满足抗弯抗剪要求，增大截面加固后，抗弯抗剪能力大大提高，挠度也大大减少，增加了安全储备。;Ⅱ、体外预应力加固技术 1、加固机理 体外预应力加固法是通过梁体外布设钢拉杆或撑杆，并与被加固的梁体锚固联结，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，并降低原结构应力水平，式结构总承载力显著提高，且可减少结构的变形、裂缝的宽度。此方法简单示意图如下：;3、体外预应力筋的构造 体外预应力加固法构造设计的关键是拉杆（力筋）的锚固及与构件的连接，其设计准则是锚固承载力必须大于拉杆本身的承载力。从构造形式上看，主要由以下几部分组成。 1、水平力筋（如图2-1所示） 水平力筋多由钢筋、高强螺纹粗钢筋、钢丝束或钢绞线组成。其作用是在梁底部位施加纵向预应力。从而对梁体产生反向弯矩，以抵消部分自重及活载产生的正弯矩，从而提高承载力。 2、斜筋（如图2-1所示） 斜筋亦称斜拉杆，多由高强粗钢筋或槽钢做成。其作用是为梁端附近提供负弯矩和负剪力，从而提高梁的承载力。 图2-1 采用摩擦-黏结型锚固装置的加固示意图 ; 3、上锚固点 （1）梁顶锚固（如图2-2所示） （2）腹板锚固（如图2-3所示）