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公路橋梁加固設計規(guī)范 |
作者：jinyijiagu 來源：本站 發(fā)表時間：2014-2-25 9:00:12
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公路橋梁加固設計規(guī)范
1 為了提高公路橋梁的加固設計水平，指導橋梁加固設計，滿足安全適用、技術可靠、經久耐用、經濟合理、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計。一般養(yǎng)護工程可參照使用。
3 橋梁加固前，應按照有關要求及相關規(guī)范對其技術狀況、承載能力進行檢測、評定，并對建設方案進行社會、經濟、技術比較。
4 有特殊使用要求的橋梁，其荷載標準、加固設計基準期、功能要求通過專門研究確定。
5 公路橋梁的加固設計除應滿足本規(guī)范有關規(guī)定外，尚應符合國家、行業(yè)相關標準、規(guī)范的規(guī)定。
3.2 加固設計計算基本假定：
1 橋梁加固時，應考慮分階段受力，在新加材料與原結構(構件)未有效結合前，其恒載(含新加材料重量)應由原結構截面承擔;有效結合后施加的荷載(恒載、活載、附加載)由加固后的組合截面承擔。
.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，原結構受壓區(qū)邊緣混凝土的應變達到極限值，截面受壓區(qū)應力可以簡化為矩形計算，混凝土取抗壓強度設計值。
4 在極限狀態(tài)下，原結構受拉區(qū)鋼筋仍為理想彈塑性材料，鋼筋取抗拉強度設計值。
5 混凝土結構加固后的極限承載力，應以原結構截面中混凝土或鋼筋強度設計值控制。
4.2.1 橋梁結構加固用混凝土的強度等級應比原結構構件提高一級，且不得低于C30;當采用預應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計中，纖維復合材料截面面積的計算應符合以下規(guī)定:
1 對纖維布材，應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按其單位面積質量除以纖維密度確定。
2 對單向纖維板材，應按不扣除樹脂體積的板截面面積計算，即應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，根據所加固結構的重要程度分為A級膠與B級膠;其中A級膠用于重要結構或構件的加固，B級膠用于一般結構或構件的加固。
4.6.8 橋梁加固用膠粘劑應進行毒性檢驗，對完全固化的膠粘劑，其檢驗結果應符合實際無毒衛(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應力混凝土受彎構件、鋼筋混凝土受壓構件的加固，以提高受彎構件的抗彎承載力、抗剪承載力和剛度;提高受壓構件的正截面承載力和剛度。
5.1.2 按現(xiàn)場檢測結果確定的原結構構件混凝土強度應滿足下列要求:
1 鋼筋混凝土受彎構件不應低于C20，受壓構件不應低于C15 。
2 預應力混凝土構件不應低于C30。
5.1.4 增大截面加固橋梁構件的作用(或荷載)效應，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，構件按原構件截面計算，荷載應考慮加固時包括原構件自重在內的恒載、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，構件按加固后整體截面計算，作用(或荷載)應考慮包括加固后構件自重在內的恒載、二期作用的恒載及使用階段的可變作用。作用效應組合系數(shù)取值:恒載的荷載效應分項系數(shù)取1.2;使用階段的可變作用效應分項系數(shù)按現(xiàn)行((公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTG-D60)取用。
2 計算現(xiàn)澆混凝土加厚層與原構件之間混凝土收縮差效應時，應考慮混凝土徐變的影響。無可靠技術資料作依據時，對整體澆筑的混凝土加厚層，可按相應于溫度降低15℃一20℃考慮;對分段澆筑的混凝土加厚層，可按相應于溫度降低10℃～15℃考慮。
3 若計算結果表明增設現(xiàn)澆混凝土加厚層即可滿足要求，也應按構造要求配置加厚層內的鋼筋。
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、受拉和受壓構件的加固。
6.1.6粘貼鋼板加固橋梁構件的作用效應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)應考慮加固時包括原構件自重在內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)應考慮包括構件自重在內的恒載、二期恒載作用及使用階段的可變作用。作用效應組合系數(shù)取值:恒載的荷載效應分項系數(shù)1.2;使用階段的可變作用效應分項系數(shù)按現(xiàn)行《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTG D60)取用。
6.5 構造要求
6.5.1 采用直接涂膠粘貼的鋼板厚度不應大于5mm;鋼板厚度大于5mm時，應采用壓力注膠粘結。
6.5.2 對鋼筋混凝土受彎構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，應采取下列錨固措施:
7 粘貼纖維復合材料加固法
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 采用纖維復合材料加固受壓柱時，原構件混凝土強度等級不宜低于C15。
采用碳纖維復合材料加固梁、板時，混凝土強度等級不宜低于C25;采用芳綸纖維復合材料、玻璃纖維復合材料時，混凝土強度等級不宜低于C20。
7.1.3 纖維復合材料、茹結材料和表面防護材料的性能及使用環(huán)境等均應符合本規(guī)范第4.5節(jié)和第4.6節(jié)的要求。
7.1.4 采用纖維復合材料加固時，必須將纖維復合材料與構件牢固地粘貼在一起，變形協(xié)調，共同受力。
7.1.5 加固時宜卸除作用在結構上的部分荷載。
7.1.6 結構設計計算，必須進行分階段受力和整橋結構驗算。
7.1.7 加固后構件的承載能力由原構件中受拉鋼筋(預應力鋼束)或受壓混凝土達到其強度設計值控制
7.1.8 采用纖維復合材料加固受彎構件時，其破壞形式應為正截面破壞先于斜截面破壞。
7.1.9 墩柱延性不足時，應采用全長無間隔環(huán)向連續(xù)粘貼纖維復合材料加固，即環(huán)向圍束法加固。
7.1.10 必要時應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 體外預應力加固法
8.1 一般規(guī)定
8.1.5 當被加固構件的混凝土強度等級低于C25時，不宜采用預應力加固方法。
8.1.6 轉向裝置的尺寸設計應綜合考慮體外預應力產生的徑向力大小、體外預應力束的根數(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—當構件達到極限抗彎承載能力時，體外預應力筋(束)的極限應力計算值按式(8.2.3-5)計算;
ho—體(內)外預應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 改變結構體系加固法
9.1 一般規(guī)定
9.1.1 改變結構體系加固法是采用一定技術措施改變原結構受力體系，降低控制截面內力，提高橋梁結構整體承載能力的一種加固方法。
9.1.2 橋梁常用改變結構體系加固法包括: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)剛構改變?yōu)榘崩瓨颍瑢炝篢形剛構改變?yōu)檫B續(xù)剛構以及其他增設結構(桿件)而使原結構受力體系發(fā)生改變的方法。
9.1.3 對擬采用改變結構體系法加固的橋梁，需進行深人、細致的方案論證。
9.1.4 采用改變結構體系加固時，應對新、舊整體結構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 施工中應嚴格執(zhí)行設計規(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 應根據《公路橋梁抗震設計細則》( JTG/T B02-01一2008)的設防標準，對橋梁進行抗震評估，確定不同地震水平下橋梁體系及構件的危險程度，并結合投資效益分析，確定橋梁是否需要加固以及加固后應達到的性能標準。
15.2.2 橋梁抗震評估應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根據El和E2地震作用下的橋梁各構件的抗震能力與其對應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，確定結構構件的地震需求。在E2地震作用下，除本規(guī)范特別規(guī)定以外，宜根據結構特點采用非線性地震反應方法，確定結構構件的地震需求。
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 根據橋梁在地震作用下動力響應特性的復雜程度，應將梁式橋、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 粘貼纖維復合材料加固法
15.3.4 順橋向和橫橋向E1地震作用效應和永久作用效應組合后，應按現(xiàn)行公路橋涵設計規(guī)范相關規(guī)定驗算加固后橋墩的強度。 |
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