一种浅槽粘贴钢板条加固薄壁闸墩的设计方法.docVIP

一种浅槽粘贴钢板条加固薄壁闸墩的设计方法 　　摘要：探索介绍一种浅槽粘贴钢板条加固薄壁闸墩的设计方法。通过裂缝检测及工程力学验算发现近尾洲水电厂泄洪闸薄壁闸墩存在安全隐患，为此提出了浅槽粘贴钢板条加固处理方案，并采用有限元仿真对加固方案进行优化设计。由于《混凝土结构加固设计规范》GB 50367-2013未收录过类似方法，因而其设计与施工经验可为类似的加固工程提供新的思路，为水工建筑工程加固处理提供参考。 　　关键词：浅槽；钢板条；加固；闸墩；裂缝；工程力学；有限元仿真； 　　中图分类号：TU746 文献标志码：A 文章编号2015 　　Design method of thin wall sluice pier reinforced with a shallow groove paste steel bar 　　XU Peng1，ZHANG Yachuan1，WU Peilan1，OU Zhuguang1 　　（Institute of Civil engineering，Wuhan University，Wuhan 430072，China） 　　Abstract：This paper introduces the design method to reinforce the thin wall sluice pier by pasting the steel bar to the shallow groove.Through the crack detection and engineering mechanics calculation，a safety hazard was found in the thin wall pier of sluice gate in the Jinweizhou hydropower plant.The reinforcement scheme of shallow groove paste steel bar was proposed to solve the problem，and finite element simulation was performed for the optimal design of reinforcement scheme.No similar approach has been included in The Reinforced Concrete Structure Design Code GB 50367-2013，therefore the proposed design method can provide new ideas and reference for the reinforcement of hydraulic structure engineering projects. 　　Key words：shallow groove；steel bar；reinforcement；sluice pier；cracks；engineering mechanics；finite element simulation 　　随着环氧树脂黏结剂的问世，外部粘贴钢板加固法出现[1]，浅槽粘贴钢板条加固法随之被提出来，这种加固法是用环氧树脂等黏结剂把钢板条牢固地粘贴在被加固构件的表面凹槽里，达到补强和加固的目的，与粘贴整块钢板法比较，具有粘贴牢固、结构美观、材料节省等优点。对于水工建筑结构中的薄壁闸墩，主要病害是出现大面积裂缝，针对裂缝发生的状况，经过工程检测分析和工程力学验算，若其存在较严重的安全问题，则必须寻找治理对策，进行加固处理。针对实际工程，结合以往建筑物补强加固技术，研究了近尾洲水电厂泄洪闸薄壁闸墩的加固。 　　1 工程加固依据 　　1.1 工程检测分析 　　近尾洲水利水电枢纽工程位于湘江干流中游衡阳市境内。2012年进行了“泄洪闸薄壁闸墩裂缝对闸坝安全稳定性影响研究”项目，通过现场检测发现该工程的泄洪闸薄壁闸墩中有裂缝352条，多数裂缝为铅直状、垂直于闸墩平面，少量为斜状裂缝，倾角30°～45°[2]，现场裂缝照片及闸墩裂缝分布素描图见图1、图2。大量裂缝位于闸墩牛腿附近扇形配筋区域。有的裂缝已造成钢筋外露，加快钢筋腐蚀，给闸墩的安全运行埋下隐患。还有一些贯穿裂缝对闸坝的安全运行产生更大的危害[3]。 　　图1 现场裂缝照片 　　Fig.1 Photo of cracks 　　图2 闸墩裂缝分布素描图 　　Fig.2 Schematic diagram of pier crack distribution 　　1.2 力学验算分析 　　依据《水工混凝土结构