淺談斜梁橋體外預應力加固方法

2016-07-18 12:06:26高晨珂劉方圓

四川水泥 2016年7期

關鍵詞：承載力方法

高晨珂劉方圓

（1西安思源學院陜西西安 710038 2宜賓職業技術學院四川宜賓 644003）

淺談斜梁橋體外預應力加固方法

高晨珂1劉方圓2

（1西安思源學院陜西西安 710038 2宜賓職業技術學院四川宜賓 644003）

基于斜梁橋受力特點及體外預應力束布置原則，構建斜梁橋體外預應力加固設計方法，通過實例檢驗加固效果，為體外預應力加固技術在斜梁橋上的應用提供參考。

斜梁橋；體外預應力加固；斜交角；預應力束布置

1 前言

現階段常用的加固方法有粘貼鋼板加固法、增大截面加固法、體外預應力加固法、粘貼纖維復合材料加固法、改變結構體系加固法等，其中體外預應力加固技術是一種主動加固技術，體外預應力結構布置靈活，安全可靠，具有施工方便、節省材料、降低造價、方便檢修且可大幅有效提高橋梁承載力等特點。

我國常見的裝配式斜梁橋都是斜橋正做的，加固對象多為正橋，體外預應力加固理論和方法研究也多為正橋，并沒有結合斜梁橋的受力特點展開對斜梁橋的體外預應力加固設計方法研究，勢必造成加固效果不理想或者預應力材料的浪費。

2 斜梁橋體外預應力加固方法的提出

體外預應力加固法，對于梁等受彎構件，常在梁底或梁側邊增設預應力鋼絞線、鋼絲繩、預應力粗鋼筋進行補強，并分別錨固在梁的兩端，預應力束的布置方式有直線式和折線式，最常見的為雙折線布置，如下圖1所示。對于斜交角，交角越小，斜梁橋受力特點越接近于正梁橋，斜交角越大，斜梁橋的彎扭耦合現象越明顯；對于寬跨比，寬跨比越大，橋面板相對寬度越大，斜橋的特點越明顯。

由于結構體系和形式的多樣性，體外預應力束可根據設計需要布置為特殊或者異形束形。影響斜梁橋受力的因素有斜交角φ、彎扭剛度比k、支承形式和寬跨比，斜梁橋相比于正橋，較大彎矩值向鈍角方向的偏移，并且邊梁受力受結構形式影響較大，中梁最小，如果采用傳統的圖1所示斜橋正做的加固方法，對中梁來說，受力關于跨中截面對稱，影響不大；而對邊梁，對提高預應力束對截面抵抗彎矩貢獻較大的直線部分仍然處在跨中截面附近，會造成鈍角方向處彎矩提高不足或者鋼束材料的浪費，由此提出斜梁橋體外預應力雙折線布置如圖 2所示。具體說來是指根據斜梁橋的受力將體外預應力鋼束直線段向鈍角方向偏移的方法，邊梁至中梁，直線段向鈍角方向的偏移量逐漸減小，直至中梁，體外預應力束可以采用直線段關于跨中對稱布置的方式。

影響斜梁橋受力的因素有斜交角φ、彎扭剛度比k、支承形式和寬跨比，

圖2 斜梁橋體外預應力雙折線布置

3 加固實例

3.1 基本情況

某斜梁橋為30m裝配式預應力混凝土簡支T梁橋，斜交角φ=60°、寬跨比為0.4，T梁翼緣板寬度2.4m，高度2.0m，共5片梁，采用 50C 混凝土、現澆鋪裝層 40C、護欄 30C ，預應力鋼絞線采用 15.2sφ mm，普通鋼筋采用 HRB335，全預應力混凝土結構。

擬采用斜梁橋體外預應力加固法進行加固，選取1#（邊梁）、2#（次邊梁）和3#（中梁）進行研究，此處給出體外預應力鋼絞線的布置方案。3#梁體外預應力束布置為相對跨中對稱布置，預應力鋼絞線最低點位于1/3處，1#梁的預應力束布置形狀相對3#梁向鈍角方向偏移3m，2#梁體外預應力束布置介于1#和3#之間，如圖3所示。