桥梁检测评定与加固技术（第2版） 课件 第8章 8.4 粘贴纤维复合材料（FRP）加固技术.pptx

第八章桥梁上部结构的改造

与加固技术

——粘贴纤维复合材料(FRP)加固技术;;(1)碳纤维布;纤维复合材料加固技术的缺点：

易发生粘结、剥离破坏

最终破坏模式为脆性破坏

不适用于低强度混凝土加固：混凝土等级不得低于C15

不防火：不适用于长期使用温度过高环境(60℃)

对早期刚度提高不明显

对受损严重构件加固效果不是十分有效

;预应力FRP加固技术;预应力FRP加固技术;FRP类型;(c)玻璃纤维(白色);;(a)试样裁剪;材料性能;黏结材料要求：足够的刚度和韧性，一定时间固化，适宜的流动性和粘度。;用于混凝土表面，既可以强化混凝土表面强度，又可以改进胶结性能，使混凝土与纤维布能够很好的黏结

底涂胶必须具有很低的黏度，以便涂刷后，胶黏剂能够渗入混凝土结构中;连接底胶与纤维布，在黏结材料中起着至关重要作用的关键材料

浸渍树脂应具有一定的黏度，防止粘贴的碳纤维布塌落而形成空洞或空隙

浸渍树脂应具有良好的触变性，易于施工且不会发生明显的流淌现象

浸渍树脂应具有良好的渗透性与相容性，以利于浸透纤维布，形成复合性整体，共同抵抗外力的作用;性能项目;(b)抗压试件;外贴纤维复合材料加固钢筋混凝土结构构件时，应将纤维受力方式设计成仅承受拉应力作用，纤维应粘贴于结构截面的受拉部分，如受弯构件的受拉侧及侧面靠近受拉边缘;采用纤维复合材料对受弯构件的斜截面受剪承载力进行加固时，应粘贴成垂直于构件轴线方向的环形、U型、双L型、I型等

当不能粘贴呈封闭的环形时，应在条带自由端粘贴压条锚固

仅在侧面粘贴时，也可沿着斜截面主拉应力方向斜向粘贴;(a)粘贴纤维抗剪加固压条构造;搭设施工支架;预应力FRP加固工艺流程;预应力FRP加固工艺流程;纤维复合材料加固设计构造时应符合下列有关规定：

纤维复合材料宜粘贴成条带状，非围束时板材不宜超过2层，布材不宜超过3层

加固受拉构件，纤维方向应与构件受拉方向一致。梁的受拉区两侧粘贴纤维复合材料进行抗弯加固时，粘贴高度不宜高于1/4梁高

采用封闭式粘贴或U形粘贴对梁、柱构件进行斜截面加固，纤维方向宜与构件轴线垂直或与其主拉应力方向平行;纤??复合材料沿纤维受力方向的搭接长度不应小于100mm；当采用多条纤维复合材加固时，其搭接位置应相互错开

纤维复合材料绕过构件(截面)的外倒角时，构件的截面棱角应在粘贴前打磨成圆弧面。圆弧化半径，梁不应小于20mm，柱不应小于25mm;对于主要受力纤维复合材料不宜绕过内倒角。粘贴多层纤维复合材料加固时，宜将纤维复合材料逐层截断，并在每层截断处最外侧加压条，其粘贴形式采用内短外长式;采用纤维复合材料对钢筋混凝土梁或柱的斜截面承载力进行加固时，宜选用环形箍或加锚固的U形箍，一般情况下，在梁的中部应增设一道纵向中压带;对钢筋混凝土柱进行粘贴纤维复合材料加固时，条带应粘贴成环形箍，且纤维方向应与柱的纵轴线垂直;压条：宜在延伸长度范围内均匀布置，宽度和厚度不宜小于加固纤维的1/2;沿柱轴向粘贴纤维复合材料加固时，应有足够的锚固长度。必要时可在纤维复合材料两端增设锚固措施

采用纤维复合材料的环向围束对钢筋混凝土柱进行延性加固时，其构造应符合下列规定;此外，当梁的承载力提升量需求较大时，混凝土与纤维复合材料的界面粘结强度有限，采用单一的粘贴纤维复合材料加固易产生粘结滑移破坏，纤维复合材料的强度无法充分发挥

考虑其具有的良好适应性，可协同其他传统加固方式(如外包角钢、设置体外预应力等)，以满足钢筋混凝土梁的重载加固需求，形成特种综合加固构造;对钢筋混凝土受弯构件进行抗弯加固时，除应遵守现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG-D62)相关假定外，尚应遵守下列规定;达到受弯承载能力极限状态时，按平截面假定确定纤维复合材料的拉应变εf，且纤维复合材料的拉应变εf不应超过纤维复合材料的允许拉应变[εf]

纤维复合材料应力δf取拉应变εf与弹性模量Ef的乘积，即δf=Efεf

构件达到正截面承载能力极限状态时，纤维复合材料与混凝土之间不应发生黏结剥离破坏;对矩形截面或翼板位于受拉边的钢筋混凝土T形截面受弯构件在受拉面粘贴加固时，正截面承载力按下列公式计算：;计算原理;当混凝土受压区高度x时，;计算原理;采用纤维复合材料对梁、板构件进行斜截面加固时其斜截面承载能力计算应满足下列要求：;采用预应力FRP板对梁、板等受弯构件进行加固时，其预应力损失应按《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2013）计算;粘贴FRP的矩形截面正截面受弯承载力;粘贴纤维复合材料加固箱梁;(b)底面平面;某桥梁上部结构由预应力混凝土连续箱梁和钢筋混凝土连续箱梁组成

桥梁跨径左幅2×(4×20)+(21+30+28+28)+2×(4×20)

桥梁跨径