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桥梁加固设计从被动加固到主动加固到底有哪些改变?

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文章附图

大家都知道桥梁结构自重大,构件自重及前期恒载产生的内力由原有构件承载,经过长期的使用导致承载力不足需要加固时,活载(车辆荷载)及后加恒载(加固材料自重等)产生的应力则需要加固后的组合截面共同承担。目前加固方法从原理上来说分为两大种类:被动加固主动加固

被动加固就是在被加固构件的受拉区直接增设抗拉的补强材料,例如粘钢加固、粘高强复合材料加固等。此方法加固特点是只承担活载(车辆荷载)以及后加恒载所产生的应力。

在此小编以粘贴碳纤维布为例和大家谈谈被动加固的缺陷,桥梁加固薄弱构件的时候,设计一般会考虑分阶段受力的特点。与原钢筋混凝土受力相比被动加固仅仅承担后增加的荷载,且其应力应变相对较为滞后,一般在极限状态时,其应力不能达到抗拉强度设计值。

据研究表明在我们对桥梁进行加固时采用直接粘贴高强复合材料的被动加固方案的时候,由于分阶段受力的特点,后加补强材料应力应变滞后,高强材料的抗拉强度性能很难得到发挥,一般为材料的30%~70%,为了进一步提高材料的的利用率,则出现了主动加固技术。


主动加固就是对布置在被加固构件受拉区的后加补强材料预先施加一定的预应力,形成预应力加固系统,例如卡本预应力碳纤维板加固系统、体外索加固技术等。这种加固方法的特点是后加补强材料主动受力,靠着预加预应力的作用,改善原有钢筋混凝土桥梁的工作状态,间接达到加固补强的目的。与此同时对加固材料施加预应力从根本上解决了高强材料应力应变滞后的问题,提高材料的利用率,创造良好的加固效果。

在此以卡本预应力碳纤维板加固系统为例和大家再次谈谈预应力加固技术,卡本预应力碳纤维板加固系统是采用锚固、粘贴在梁体外部或箱内的高强碳纤维板对梁体施加一个向上的预应力,以减小桥梁结构变形,并减小裂缝宽度,有效提高结构承载力,且加固材料没有二次受力造成的应力应变滞后,充分的发挥了材料的抗拉强度等。