|
|
|
公路橋梁加固設(shè)計規(guī)范 |
作者：jinyijiagu 來源：本站 發(fā)表時間：2014-2-25 9:00:12
點擊：1879
|
公路橋梁加固設(shè)計規(guī)范
1 為了提高公路橋梁的加固設(shè)計水平，指導(dǎo)橋梁加固設(shè)計，滿足安全適用、技術(shù)可靠、經(jīng)久耐用、經(jīng)濟合理、環(huán)境保護的要求，制定本規(guī)范。
2 本規(guī)范適用于各類公路橋梁以恢復(fù)使用功能、提高承載能力、增強安全性和耐久性為目的的加固設(shè)計。一般養(yǎng)護工程可參照使用。
3 橋梁加固前，應(yīng)按照有關(guān)要求及相關(guān)規(guī)范對其技術(shù)狀況、承載能力進行檢測、評定，并對建設(shè)方案進行社會、經(jīng)濟、技術(shù)比較。
4 有特殊使用要求的橋梁，其荷載標準、加固設(shè)計基準期、功能要求通過專門研究確定。
5 公路橋梁的加固設(shè)計除應(yīng)滿足本規(guī)范有關(guān)規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家、行業(yè)相關(guān)標準、規(guī)范的規(guī)定。
3.2 加固設(shè)計計算基本假定：
1 橋梁加固時，應(yīng)考慮分階段受力，在新加材料與原結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)未有效結(jié)合前，其恒載(含新加材料重量)應(yīng)由原結(jié)構(gòu)截面承擔(dān);有效結(jié)合后施加的荷載(恒載、活載、附加載)由加固后的組合截面承擔(dān)。
.2 在不同受力階段，截面變形符合平截面假定。
3 在極限狀態(tài)下，原結(jié)構(gòu)受壓區(qū)邊緣混凝土的應(yīng)變達到極限值，截面受壓區(qū)應(yīng)力可以簡化為矩形計算，混凝土取抗壓強度設(shè)計值。
4 在極限狀態(tài)下，原結(jié)構(gòu)受拉區(qū)鋼筋仍為理想彈塑性材料，鋼筋取抗拉強度設(shè)計值。
5 混凝土結(jié)構(gòu)加固后的極限承載力，應(yīng)以原結(jié)構(gòu)截面中混凝土或鋼筋強度設(shè)計值控制。
4.2.1 橋梁結(jié)構(gòu)加固用混凝土的強度等級應(yīng)比原結(jié)構(gòu)構(gòu)件提高一級，且不得低于C30;當采用預(yù)應(yīng)力混凝土進行加固時，其強度等級不得低于C40。
4.5.3 在材料性能檢驗和橋梁加固設(shè)計中，纖維復(fù)合材料截面面積的計算應(yīng)符合以下規(guī)定:
1 對纖維布材，應(yīng)按纖維的凈截面積計算，即取纖維布材的計算厚度乘以寬度，纖維布材的計算厚度應(yīng)按其單位面積質(zhì)量除以纖維密度確定。
2 對單向纖維板材，應(yīng)按不扣除樹脂體積的板截面面積計算，即應(yīng)按實測的板厚乘以寬度計算。
4.6 膠粘劑
4.6.1 橋梁加固用膠粘劑，根據(jù)所加固結(jié)構(gòu)的重要程度分為A級膠與B級膠;其中A級膠用于重要結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的加固，B級膠用于一般結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的加固。
4.6.8 橋梁加固用膠粘劑應(yīng)進行毒性檢驗，對完全固化的膠粘劑，其檢驗結(jié)果應(yīng)符合實際無毒衛(wèi)生等級的規(guī)定。
4.6.9 在橋梁加固用的膠粘劑中，不得使用乙二胺作為改性環(huán)氧樹脂的固化劑;不得在其中摻人揮發(fā)性有害溶劑和非反應(yīng)性稀釋劑。
5 增大截面加固法
5.1 一般規(guī)定
5.1.1 本方法適用于鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件、鋼筋混凝土受壓構(gòu)件的加固，以提高受彎構(gòu)件的抗彎承載力、抗剪承載力和剛度;提高受壓構(gòu)件的正截面承載力和剛度。
5.1.2 按現(xiàn)場檢測結(jié)果確定的原結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強度應(yīng)滿足下列要求:
1 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件不應(yīng)低于C20，受壓構(gòu)件不應(yīng)低于C15 。
2 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件不應(yīng)低于C30。
5.1.4 增大截面加固橋梁構(gòu)件的作用(或荷載)效應(yīng)，按下列兩個階段進行計算:
1 第一階段:新澆混凝土層達到強度標準值之前，構(gòu)件按原構(gòu)件截面計算，荷載應(yīng)考慮加固時包括原構(gòu)件自重在內(nèi)的恒載、現(xiàn)澆混凝土層自重及施工荷載。
2 第二階段:新澆混凝土層達到強度標準值后，構(gòu)件按加固后整體截面計算，作用(或荷載)應(yīng)考慮包括加固后構(gòu)件自重在內(nèi)的恒載、二期作用的恒載及使用階段的可變作用。作用效應(yīng)組合系數(shù)取值:恒載的荷載效應(yīng)分項系數(shù)取1.2;使用階段的可變作用效應(yīng)分項系數(shù)按現(xiàn)行((公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTG-D60)取用。
2 計算現(xiàn)澆混凝土加厚層與原構(gòu)件之間混凝土收縮差效應(yīng)時，應(yīng)考慮混凝土徐變的影響。無可靠技術(shù)資料作依據(jù)時，對整體澆筑的混凝土加厚層，可按相應(yīng)于溫度降低15℃一20℃考慮;對分段澆筑的混凝土加厚層，可按相應(yīng)于溫度降低10℃～15℃考慮。
3 若計算結(jié)果表明增設(shè)現(xiàn)澆混凝土加厚層即可滿足要求，也應(yīng)按構(gòu)造要求配置加厚層內(nèi)的鋼筋。
6 粘貼鋼板加固法
6.1一般規(guī)定
6.1.1本方法適用于鋼筋混凝土受彎、受拉和受壓構(gòu)件的加固。
6.1.6粘貼鋼板加固橋梁構(gòu)件的作用效應(yīng)宜分別按下列兩個階段進行計算:
1 第一階段:粘貼鋼板加固施工前，作用(或荷載)應(yīng)考慮加固時包括原構(gòu)件自重在內(nèi)的實際恒載及施工時的其他荷載。
2 第二階段:粘貼鋼板加固后，作用(或荷載)應(yīng)考慮包括構(gòu)件自重在內(nèi)的恒載、二期恒載作用及使用階段的可變作用。作用效應(yīng)組合系數(shù)取值:恒載的荷載效應(yīng)分項系數(shù)1.2;使用階段的可變作用效應(yīng)分項系數(shù)按現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTG D60)取用。
6.5 構(gòu)造要求
6.5.1 采用直接涂膠粘貼的鋼板厚度不應(yīng)大于5mm;鋼板厚度大于5mm時，應(yīng)采用壓力注膠粘結(jié)。
6.5.2 對鋼筋混凝土受彎構(gòu)件進行正截面加固時，鋼板宜采用條帶粘貼，鋼板的寬厚比不應(yīng)大于50。
6.5.3 當粘貼的鋼板延伸至支座邊緣仍不滿足本規(guī)范第6.2.5 條延伸長度的要求時，應(yīng)采取下列錨固措施:
7 粘貼纖維復(fù)合材料加固法
7.1 一般規(guī)定
7.1.1 本方法適用于鋼筋混凝土受壓柱，以提高延性、耐久性的加固;亦可用于梁、板的加固。
7.1.2 采用纖維復(fù)合材料加固受壓柱時，原構(gòu)件混凝土強度等級不宜低于C15。
采用碳纖維復(fù)合材料加固梁、板時，混凝土強度等級不宜低于C25;采用芳綸纖維復(fù)合材料、玻璃纖維復(fù)合材料時，混凝土強度等級不宜低于C20。
7.1.3 纖維復(fù)合材料、茹結(jié)材料和表面防護材料的性能及使用環(huán)境等均應(yīng)符合本規(guī)范第4.5節(jié)和第4.6節(jié)的要求。
7.1.4 采用纖維復(fù)合材料加固時，必須將纖維復(fù)合材料與構(gòu)件牢固地粘貼在一起，變形協(xié)調(diào)，共同受力。
7.1.5 加固時宜卸除作用在結(jié)構(gòu)上的部分荷載。
7.1.6 結(jié)構(gòu)設(shè)計計算，必須進行分階段受力和整橋結(jié)構(gòu)驗算。
7.1.7 加固后構(gòu)件的承載能力由原構(gòu)件中受拉鋼筋(預(yù)應(yīng)力鋼束)或受壓混凝土達到其強度設(shè)計值控制
7.1.8 采用纖維復(fù)合材料加固受彎構(gòu)件時，其破壞形式應(yīng)為正截面破壞先于斜截面破壞。
7.1.9 墩柱延性不足時，應(yīng)采用全長無間隔環(huán)向連續(xù)粘貼纖維復(fù)合材料加固，即環(huán)向圍束法加固。
7.1.10 必要時應(yīng)采取可靠的錨固措施。
7.6.2 對矩形截面或翼板位于受拉邊的鋼筋混凝土T形截面受彎構(gòu)件，在受拉面粘貼加固時，正截面承載力按下列公式計算(圖7.6.2) :
1當混凝土受壓區(qū)高度x大于ξfbh，且小于ξbh0時
8 體外預(yù)應(yīng)力加固法
8.1 一般規(guī)定
8.1.5 當被加固構(gòu)件的混凝土強度等級低于C25時，不宜采用預(yù)應(yīng)力加固方法。
8.1.6 轉(zhuǎn)向裝置的尺寸設(shè)計應(yīng)綜合考慮體外預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的徑向力大小、體外預(yù)應(yīng)力束的根數(shù)及其曲線形狀、孔道直徑、普通鋼筋間距及混凝土保護層等因素。
8.2 加固計算
8.2.3 持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算
1 正截面抗彎承載力計算
式中: σpu,e—當構(gòu)件達到極限抗彎承載能力時，體外預(yù)應(yīng)力筋(束)的極限應(yīng)力計算值按式(8.2.3-5)計算;
ho—體(內(nèi))外預(yù)應(yīng)力筋和原梁普通鋼筋的合力點到梁頂面的距離，ho =h一a;
9 改變結(jié)構(gòu)體系加固法
9.1 一般規(guī)定
9.1.1 改變結(jié)構(gòu)體系加固法是采用一定技術(shù)措施改變原結(jié)構(gòu)受力體系，降低控制截面內(nèi)力，提高橋梁結(jié)構(gòu)整體承載能力的一種加固方法。
9.1.2 橋梁常用改變結(jié)構(gòu)體系加固法包括:將多孔簡支梁改為連續(xù)梁，將單孔簡支梁改為支撐梁，將中、下承式拱改變?yōu)楣耙恍崩M合體系，將連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)改變?yōu)榘崩瓨颍瑢炝篢形剛構(gòu)改變?yōu)檫B續(xù)剛構(gòu)以及其他增設(shè)結(jié)構(gòu)(桿件)而使原結(jié)構(gòu)受力體系發(fā)生改變的方法。
9.1.3 對擬采用改變結(jié)構(gòu)體系法加固的橋梁，需進行深人、細致的方案論證。
9.1.4 采用改變結(jié)構(gòu)體系加固時，應(yīng)對新、舊整體結(jié)構(gòu)的各受力階段進行驗算，并且與增大截面法、粘貼鋼板法等綜合使用。
9.1.5 施工中應(yīng)嚴格執(zhí)行設(shè)計規(guī)定的施工方法和程序。
15 橋梁抗震加固
15.1 適用范圍
本規(guī)范抗震加固部分主要適用于單跨跨徑不超過150m的混凝土梁橋、圬工或鋼筋混凝土拱橋。
15.2 抗震評估
15.2.1 應(yīng)根據(jù)《公路橋梁抗震設(shè)計細則》( JTG/T B02-01一2008)的設(shè)防標準，對橋梁進行抗震評估，確定不同地震水平下橋梁體系及構(gòu)件的危險程度，并結(jié)合投資效益分析，確定橋梁是否需要加固以及加固后應(yīng)達到的性能標準。
15.2.2 橋梁抗震評估應(yīng)分為抗震初步評估階段和抗震詳細評估階段。
15.2.5 橋梁抗震性能詳細評估應(yīng)根據(jù)El和E2地震作用下的橋梁各構(gòu)件的抗震能力與其對應(yīng)的地震需求比進行驗算評估:
15.2.6 在E1地震作用下可采用彈性地震分析方法，確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震需求。在E2地震作用下，除本規(guī)范特別規(guī)定以外，宜根據(jù)結(jié)構(gòu)特點采用非線性地震反應(yīng)方法，確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震需求。
15.2.7 對于D類橋梁和采用重力式橋墩的橋梁，可只進行E1地震作用下的抗震性能評估。
15.2.8 根據(jù)橋梁在地震作用下動力響應(yīng)特性的復(fù)雜程度，應(yīng)將梁式橋、高架橋分為規(guī)則性橋梁和非規(guī)則性橋梁兩類。
15.2.9 根據(jù)15.2.8條的規(guī)則和非規(guī)則分類，各類橋梁的抗震分析計算方法可參見表15.2.9。
15.3 橋墩加固方法
1 增大截面加固法
2 外包鋼管加固法
3 粘貼纖維復(fù)合材料加固法
15.3.4 順橋向和橫橋向E1地震作用效應(yīng)和永久作用效應(yīng)組合后，應(yīng)按現(xiàn)行公路橋涵設(shè)計規(guī)范相關(guān)規(guī)定驗算加固后橋墩的強度。 |
| |
|
|
|
|
|
 |
|
