粘贴碳纤维布加固桥梁的抗弯承载力计算方法与应用.pdfVIP

维普资讯 铁 道 建 筑 32 RailwayEngineering October，20O6 文章编号 ：1003—1995(2006)10—0032—03 粘贴碳纤维布加固桥梁的抗弯承载力 计算方法与应用 周爱军 (鲁东大学 土木工程学 院，山东 烟 台 264025) 摘要 ：为完善公路钢筋混凝土桥梁抗弯加 固设计理论 ，针对我 国 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵 设计规范))(JTGD62--2004)的要求，建立了碳纤维布加 固桥梁的抗弯承载力计算公式和应满足 的条件， 可应用于桥 梁的加固设计计算。 关键词 ：碳纤维布 桥梁加 固 抗弯承载力 中图分类号 ：TU375．1-02 文献标识码 ：A 如何处理这些危桥、旧桥是面临的重要课题。如 0 前言 果将这些桥梁全部拆除新建，不仅耗资巨大 ，而且影响 交通 ，给国家造成的经济损失是无法估计的，也为我国 桥梁是公路和铁路畅通运行 的咽喉 ，维护 桥梁 的 的国情与财力所不容。我 国公路部门的实践表 明：桥 使用状态是确保公路和铁路畅通 、行车安全 的关键。 梁的加固费用约为新建桥费用 的10％～20％。因此 近年来 ，随着交通事业的迅猛发展 ，运输量的大幅度提 在对病害桥梁 的运营状况、损伤程度 、承载能力 以及剩 高 ，车辆载重量的 日益增加 ，许多桥梁己渐渐不能适应 余寿命等问题进行正确评价与评估 的基础上 ，采取有 现代交通的要求 。特别是有些 旧的钢筋混凝土桥 ，设 效的维修 、加 固、改造措施 ，提高桥梁的承载能力，延长 计荷载偏低 、跨度偏小 ，难 以满足 当前重交通 的需求 ： 其使用年限，以满足现代交通对桥梁的客观要求 ，是一 再加上车辆超载 、超速行驶 ，以及 由于年久老化、施工 项具有显著经济效益和重大社会效益的工作 。 缺陷、腐蚀 、意外灾害等原 因，造成混凝土材料粉化 、疏 碳纤维加 固技术是一种新型高效 的加 固修复技 松、剥落 、开裂和钢筋锈蚀 ，直接导致桥梁结构 出现裂 术 ，近年来在土木工程领域 中的研究与应用得到了迅 缝扩展 、刚度降低 、挠度增大等病害和缺陷。这些因素 速发展 。这种技 术运用碳 纤维增 强复合材料 (Carbon 对桥梁结构的安全性 、适用性及耐久性产生 了很大 的 FiberReinforcedPolymer简称 CFRP)这一新兴高强材 影响 ，不同程度地造成桥梁承载力降低甚至丧失 ，严重 料，与传统的结构加 固技术相 比，具有轻质高强、耐腐 危及桥梁的安全运营。因此 ，对桥梁结构的维修 、加固 蚀性和耐久性强 、施工便捷 、结构影响较小等优点 ，因 和修复等方面的研究和工程应用，已引起 了世界性 的 此广泛应用于国内外结构加固改造工程 中。本文从理 广泛关注 。 论上阐述 了碳纤维布加 固梁 的破坏模式 ，并建立 了抗 根据美 国联邦公路局 2003年度呈交给 国会 的报 弯加 固梁受弯承载能力计算方法 ，为实际桥梁 的加 固 告 ，美 国在2002年度需要 改造 的旧桥有 170050座 ，占 设计提供了可靠的指导。 全国桥梁总数 的29％。我 国大部分公路桥梁建于 20 世纪 50至70年代 ，已经运营数十年 。根据 2000年第 1 碳纤维加 固技术的特点 二次全国公路普查资料 ，