預應力CFRP在PC空心板梁橋加固中的應用研究.pdf

1、交通運輸是國民經(jīng)濟的動脈,橋梁是交通運輸設施中必不可少的最重要組成部分。改革開放以來，隨著我國國民經(jīng)濟的飛躍發(fā)展，橋梁工程建設事業(yè)取得了舉世矚目的進步。然而，隨著交通量和在役公路橋梁使用年限的增加，目前的絕大多數(shù)中小跨徑公路鋼筋混凝土橋梁普遍存在混凝土結構開裂、鋼筋銹蝕、混凝土脫落等各種各樣的病害，這不僅嚴重地制約著國民經(jīng)濟發(fā)展，而且還極大地危及著人民生命和財產(chǎn)的安全。因此，通過科學技術手段切實提高舊橋承載力、在有限的財政資金條件下最大

2、限度地延長其使用壽命是公路科學工作者所面臨的主要研究課題。
　　近年來，隨著我國橋梁加固工程的增加，在工程實踐中獲得了一系列可喜的研究成果。目前，我國公路橋梁的常規(guī)加固補強方法有加大截面法、粘貼鋼板法加固、粘貼碳纖維加固以及體外預應力等。初步調查結果表明，常規(guī)公路橋梁加固補強和維修管理方法存在的關鍵性技術問題如下：
　　錨噴混凝土、外包混凝土以及橋面補強層等加大截面法中，存在如何提高新老混凝土結合強度的關鍵技術問題。

3、　　粘貼碳纖維加固方法尤其適應于環(huán)繞鋼筋混凝土柱的加固補強，其原理是充分利用碳纖維材料卓越的抗拉強度和剛度，其對提升墩柱的韌性效果良好。但將其用于鋼筋混凝土梁卻存在界面過早脫落、整體參與受力性能差，導致在公路橋梁在整個受力過程中碳纖維不能充分發(fā)揮其加固作用之關鍵技術問題。
　　粘貼鋼板加固法中由于鋼板厚度較薄，施工措施或監(jiān)管不當會使其在自重作用下產(chǎn)生下?lián)犀F(xiàn)象，造成鋼板應力應變滯后，嚴重地影響了橋梁的加固效果。除此之外，過密的鉆孔、

4、植筋、設置剪力鍵等工藝不可避免地傷及原結構，降低結構的承載能力和耐久性。
　　綜上所述，為了彌補常規(guī)公路鋼筋混凝土橋梁加固方法的不足，本研究以預應力CFRP布材為載體，首先通過基于預應力CFRP布材進行鋼筋混凝土空心板梁橋加固的理論公式推導，加固前后有限元理論分析和實橋原位荷載試驗，驗證了其不僅能有效提高原結構的極限承載能力，還可以抑制裂縫的擴展速度。最后，通過依托工程的維修加固工程實踐，編寫了通過基于預應力CFRP布材進行鋼筋混

5、凝土空心板梁橋加固的施工工法。
　　本論文的主要研究成果如下：
　?。?）通過理論公式推導，給出了基于CFRP布材進行公路鋼筋混凝土空心板梁橋加固設計的簡易計算公式；
　?。?）通過加固前后有限元理論分析，驗證了基于CFRP布材進行公路鋼筋混凝土空心板梁橋的加固效果；
　?。?）通過依托工程維修加固工程的原位荷載試驗，證明了理論計算的正確性；
　?。?）通過依托工程的維修加固施工實踐，編寫了基于預應力CFR