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公路桥梁加固设计规范 |
作者:jinyijiagu 来源:本站 发表时间:2014-2-25 9:00:12
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公路桥梁加固设计规范 1 为了提高公路桥梁的加固设计水平,指导桥梁加固设计,满足安全适用、技术可靠、经久耐用、经济合理、环境保护的要求,制定本规范。 2 本规范适用于各类公路桥梁以恢复使用功能、提高承载能力、增强安全性和耐久性为目的的加固设计。一般养护工程可参照使用。 3 桥梁加固前,应按照有关要求及相关规范对其技术状况、承载能力进行检测、评定,并对建设方案进行社会、经济、技术比较。 4 有特殊使用要求的桥梁,其荷载标准、加固设计基准期、功能要求通过专门研究确定。 5 公路桥梁的加固设计除应满足本规范有关规定外,尚应符合国家、行业相关标准、规范的规定。 3.2 加固设计计算基本假定: 1 桥梁加固时,应考虑分阶段受力,在新加材料与原结构(构件)未有效结合前,其恒载(含新加材料重量)应由原结构截面承担;有效结合后施加的荷载(恒载、活载、附加载)由加固后的组合截面承担。 .2 在不同受力阶段,截面变形符合平截面假定。 3 在极限状态下,原结构受压区边缘混凝土的应变达到极限值,截面受压区应力可以简化为矩形计算,混凝土取抗压强度设计值。 4 在极限状态下,原结构受拉区钢筋仍为理想弹塑性材料,钢筋取抗拉强度设计值。 5 混凝土结构加固后的极限承载力,应以原结构截面中混凝土或钢筋强度设计值控制。 4.2.1 桥梁结构加固用混凝土的强度等级应比原结构构件提高一级,且不得低于C30;当采用预应力混凝土进行加固时,其强度等级不得低于C40。 4.5.3 在材料性能检验和桥梁加固设计中,纤维复合材料截面面积的计算应符合以下规定: 1 对纤维布材,应按纤维的净截面积计算,即取纤维布材的计算厚度乘以宽度,纤维布材的计算厚度应按其单位面积质量除以纤维密度确定。 2 对单向纤维板材,应按不扣除树脂体积的板截面面积计算,即应按实测的板厚乘以宽度计算。 4.6 胶粘剂 4.6.1 桥梁加固用胶粘剂,根据所加固结构的重要程度分为A级胶与B级胶;其中A级胶用于重要结构或构件的加固,B级胶用于一般结构或构件的加固。 4.6.8 桥梁加固用胶粘剂应进行毒性检验,对完全固化的胶粘剂,其检验结果应符合实际无毒卫生等级的规定。 4.6.9 在桥梁加固用的胶粘剂中,不得使用乙二胺作为改性环氧树脂的固化剂;不得在其中掺人挥发性有害溶剂和非反应性稀释剂。 5 增大截面加固法 5.1 一般规定 5.1.1 本方法适用于钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件、钢筋混凝土受压构件的加固,以提高受弯构件的抗弯承载力、抗剪承载力和刚度;提高受压构件的正截面承载力和刚度。 5.1.2 按现场检测结果确定的原结构构件混凝土强度应满足下列要求: 1 钢筋混凝土受弯构件不应低于C20,受压构件不应低于C15 。 2 预应力混凝土构件不应低于C30。 5.1.4 增大截面加固桥梁构件的作用(或荷载)效应,按下列两个阶段进行计算: 1 第一阶段:新浇混凝土层达到强度标准值之前,构件按原构件截面计算,荷载应考虑加固时包括原构件自重在内的恒载、现浇混凝土层自重及施工荷载。 2 第二阶段:新浇混凝土层达到强度标准值后,构件按加固后整体截面计算,作用(或荷载)应考虑包括加固后构件自重在内的恒载、二期作用的恒载及使用阶段的可变作用。作用效应组合系数取值:恒载的荷载效应分项系数取1.2;使用阶段的可变作用效应分项系数按现行((公路桥涵设计通用规范》(JTG-D60)取用。 2 计算现浇混凝土加厚层与原构件之间混凝土收缩差效应时,应考虑混凝土徐变的影响。无可靠技术资料作依据时,对整体浇筑的混凝土加厚层,可按相应于温度降低15℃一20℃考虑;对分段浇筑的混凝土加厚层,可按相应于温度降低10℃~15℃考虑。 3 若计算结果表明增设现浇混凝土加厚层即可满足要求,也应按构造要求配置加厚层内的钢筋。 6 粘贴钢板加固法 6.1一般规定 6.1.1本方法适用于钢筋混凝土受弯、受拉和受压构件的加固。 6.1.6粘贴钢板加固桥梁构件的作用效应宜分别按下列两个阶段进行计算: 1 第一阶段:粘贴钢板加固施工前,作用(或荷载)应考虑加固时包括原构件自重在内的实际恒载及施工时的其他荷载。 2 第二阶段:粘贴钢板加固后,作用(或荷载)应考虑包括构件自重在内的恒载、二期恒载作用及使用阶段的可变作用。作用效应组合系数取值:恒载的荷载效应分项系数1.2;使用阶段的可变作用效应分项系数按现行《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60)取用。 6.5 构造要求 6.5.1 采用直接涂胶粘贴的钢板厚度不应大于5mm;钢板厚度大于5mm时,应采用压力注胶粘结。 6.5.2 对钢筋混凝土受弯构件进行正截面加固时,钢板宜采用条带粘贴,钢板的宽厚比不应大于50。 6.5.3 当粘贴的钢板延伸至支座边缘仍不满足本规范第6.2.5 条延伸长度的要求时,应采取下列锚固措施: 7 粘贴纤维复合材料加固法 7.1 一般规定 7.1.1 本方法适用于钢筋混凝土受压柱,以提高延性、耐久性的加固;亦可用于梁、板的加固。 7.1.2 采用纤维复合材料加固受压柱时,原构件混凝土强度等级不宜低于C15。 采用碳纤维复合材料加固梁、板时,混凝土强度等级不宜低于C25;采用芳纶纤维复合材料、玻璃纤维复合材料时,混凝土强度等级不宜低于C20。 7.1.3 纤维复合材料、茹结材料和表面防护材料的性能及使用环境等均应符合本规范第4.5节和第4.6节的要求。 7.1.4 采用纤维复合材料加固时,必须将纤维复合材料与构件牢固地粘贴在一起,变形协调,共同受力。 7.1.5 加固时宜卸除作用在结构上的部分荷载。 7.1.6 结构设计计算,必须进行分阶段受力和整桥结构验算。 7.1.7 加固后构件的承载能力由原构件中受拉钢筋(预应力钢束)或受压混凝土达到其强度设计值控制 7.1.8 采用纤维复合材料加固受弯构件时,其破坏形式应为正截面破坏先于斜截面破坏。 7.1.9 墩柱延性不足时,应采用全长无间隔环向连续粘贴纤维复合材料加固,即环向围束法加固。 7.1.10 必要时应采取可靠的锚固措施。 7.6.2 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(图7.6.2) : 1当混凝土受压区高度x大于ξfbh,且小于ξbh0时 8 体外预应力加固法 8.1 一般规定 8.1.5 当被加固构件的混凝土强度等级低于C25时,不宜采用预应力加固方法。 8.1.6 转向装置的尺寸设计应综合考虑体外预应力产生的径向力大小、体外预应力束的根数及其曲线形状、孔道直径、普通钢筋间距及混凝土保护层等因素。 8.2 加固计算 8.2.3 持久状况承载能力极限状态计算 1 正截面抗弯承载力计算 式中: σpu,e—当构件达到极限抗弯承载能力时,体外预应力筋(束)的极限应力计算值按式(8.2.3-5)计算; ho—体(内)外预应力筋和原梁普通钢筋的合力点到梁顶面的距离,ho =h一a; 9 改变结构体系加固法 9.1 一般规定 9.1.1 改变结构体系加固法是采用一定技术措施改变原结构受力体系,降低控制截面内力,提高桥梁结构整体承载能力的一种加固方法。 9.1.2 桥梁常用改变结构体系加固法包括:将多孔简支梁改为连续梁,将单孔简支梁改为支撑梁,将中、下承式拱改变为拱一斜拉组合体系,将连续梁、连续刚构改变为矮塔斜拉桥,将带挂梁T形刚构改变为连续刚构以及其他增设结构(杆件)而使原结构受力体系发生改变的方法。 9.1.3 对拟采用改变结构体系法加固的桥梁,需进行深人、细致的方案论证。 9.1.4 采用改变结构体系加固时,应对新、旧整体结构的各受力阶段进行验算,并且与增大截面法、粘贴钢板法等综合使用。 9.1.5 施工中应严格执行设计规定的施工方法和程序。 15 桥梁抗震加固 15.1 适用范围 本规范抗震加固部分主要适用于单跨跨径不超过150m的混凝土梁桥、圬工或钢筋混凝土拱桥。 15.2 抗震评估 15.2.1 应根据《公路桥梁抗震设计细则》( JTG/T B02-01一2008)的设防标准,对桥梁进行抗震评估,确定不同地震水平下桥梁体系及构件的危险程度,并结合投资效益分析,确定桥梁是否需要加固以及加固后应达到的性能标准。 15.2.2 桥梁抗震评估应分为抗震初步评估阶段和抗震详细评估阶段。 15.2.5 桥梁抗震性能详细评估应根据El和E2地震作用下的桥梁各构件的抗震能力与其对应的地震需求比进行验算评估: 15.2.6 在E1地震作用下可采用弹性地震分析方法,确定结构构件的地震需求。在E2地震作用下,除本规范特别规定以外,宜根据结构特点采用非线性地震反应方法,确定结构构件的地震需求。 15.2.7 对于D类桥梁和采用重力式桥墩的桥梁,可只进行E1地震作用下的抗震性能评估。 15.2.8 根据桥梁在地震作用下动力响应特性的复杂程度,应将梁式桥、高架桥分为规则性桥梁和非规则性桥梁两类。 15.2.9 根据15.2.8条的规则和非规则分类,各类桥梁的抗震分析计算方法可参见表15.2.9。 15.3 桥墩加固方法 1 增大截面加固法 2 外包钢管加固法 3 粘贴纤维复合材料加固法 15.3.4 顺桥向和横桥向E1地震作用效应和永久作用效应组合后,应按现行公路桥涵设计规范相关规定验算加固后桥墩的强度。 |
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