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公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范 |
作者：jinyijiagu 來源：本站 發(fā)表時(shí)間：2014-2-25 9:00:12
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公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范
1 為了提高公路橋梁的加固設(shè)計(jì)水平，指導(dǎo)橋梁加固設(shè)計(jì)，滿足安全適用、技術(shù)可靠、經(jīng)久耐用、經(jīng)濟(jì)合理、環(huán)境保護(hù)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(qiáng)安全性和耐久性為目的的加固設(shè)計(jì)。一般養(yǎng)護(hù)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(duì)其技術(shù)狀況、承載能力進(jìn)行檢測(cè)、評(píng)定，并對(duì)建設(shè)方案進(jìn)行社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較。
4 有特殊使用要求的橋梁，其荷載標(biāo)準(zhǔn)、加固設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期、功能要求通過專門研究確定。
5 公路橋梁的加固設(shè)計(jì)除應(yīng)滿足本規(guī)范有關(guān)規(guī)定外，尚應(yīng)符合國(guó)家、行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的規(guī)定。
3.2 加固設(shè)計(jì)計(jì)算基本假定：
1 橋梁加固時(shí)，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(dá)到極限值，截面受壓區(qū)應(yīng)力可以簡(jiǎn)化為矩形計(jì)算，混凝土取抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)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(qiáng)度設(shè)計(jì)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(qiáng)度設(shè)計(jì)值控制。
4.2.1 橋梁結(jié)構(gòu)加固用混凝土的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)比原結(jié)構(gòu)構(gòu)件提高一級(jí)，且不得低于C30;當(dāng)采用預(yù)應(yīng)力混凝土進(jìn)行加固時(shí)，其強(qiáng)度等級(jí)不得低于C40。
4.5.3 在材料性能檢驗(yàn)和橋梁加固設(shè)計(jì)中，纖維復(fù)合材料截面面積的計(jì)算應(yīng)符合以下規(guī)定:
1 對(duì)纖維布材，應(yīng)按纖維的凈截面積計(jì)算，即取纖維布材的計(jì)算厚度乘以寬度，纖維布材的計(jì)算厚度應(yīng)按其單位面積質(zhì)量除以纖維密度確定。
2 對(duì)單向纖維板材，應(yīng)按不扣除樹脂體積的板截面面積計(jì)算，即應(yīng)按實(shí)測(cè)的板厚乘以寬度計(jì)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(jí)膠與B級(jí)膠;其中A級(jí)膠用于重要結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的加固，B級(jí)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(jìn)行毒性檢驗(yàn)，對(duì)完全固化的膠粘劑，其檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合實(shí)際無毒衛(wèi)生等級(jí)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(chǎng)檢測(cè)結(jié)果確定的原結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強(qiáng)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(gè)階段進(jìn)行計(jì)算:
1 第一階段:新澆混凝土層達(dá)到強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值之前，構(gòu)件按原構(gòu)件截面計(jì)算，荷載應(yīng)考慮加固時(shí)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(dá)到強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值后，構(gòu)件按加固后整體截面計(jì)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(xiàng)系數(shù)取1.2;使用階段的可變作用效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)按現(xiàn)行((公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTG-D60)取用。
2 計(jì)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(shí)，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(shí)，對(duì)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(duì)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(jì)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(gè)階段進(jìn)行計(jì)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(shí)包括原構(gòu)件自重在內(nèi)的實(shí)際恒載及施工時(shí)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(xiàng)系數(shù)1.2;使用階段的可變作用效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)按現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計(jì)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(shí)，應(yīng)采用壓力注膠粘結(jié)。
6.5.2 對(duì)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件進(jìn)行正截面加固時(shí)，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(dāng)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(zhǎng)度的要求時(shí)，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(shí)，原構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C15。
采用碳纖維復(fù)合材料加固梁、板時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)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(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)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(hù)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(shí)，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(shí)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(jì)計(jì)算，必須進(jìn)行分階段受力和整橋結(jié)構(gòu)驗(yàn)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(dá)到其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值控制
7.1.8 采用纖維復(fù)合材料加固受彎構(gòu)件時(shí)，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(shí)，應(yīng)采用全長(zhǎng)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(shí)應(yīng)采取可靠的錨固措施。
7.6.2 對(duì)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(shí)，正截面承載力按下列公式計(jì)算(圖7.6.2) :
1當(dāng)混凝土受壓區(qū)高度x大于ξfbh，且小于ξbh0時(shí)
8 體外預(yù)應(yīng)力加固法
8.1 一般規(guī)定
8.1.5 當(dāng)被加固構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)低于C25時(shí)，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(jì)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(hù)層等因素。
8.2 加固計(jì)算
8.2.3 持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算
1 正截面抗彎承載力計(jì)算
式中: σpu,e—當(dāng)構(gòu)件達(dá)到極限抗彎承載能力時(shí)，體外預(yù)應(yīng)力筋(束)的極限應(yīng)力計(jì)算值按式(8.2.3-5)計(jì)算;
ho—體(內(nèi))外預(yù)應(yīng)力筋和原梁普通鋼筋的合力點(diǎn)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?cè)Y(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(jiǎn)支梁改為連續(xù)梁，將單孔簡(jiǎn)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(duì)擬采用改變結(jié)構(gòu)體系法加固的橋梁，需進(jìn)行深人、細(xì)致的方案論證。
9.1.4 采用改變結(jié)構(gòu)體系加固時(shí)，應(yīng)對(duì)新、舊整體結(jié)構(gòu)的各受力階段進(jìn)行驗(yàn)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(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)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(píng)估
15.2.1 應(yīng)根據(jù)《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》( JTG/T B02-01一2008)的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)橋梁進(jìn)行抗震評(píng)估，確定不同地震水平下橋梁體系及構(gòu)件的危險(xiǎn)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(dá)到的性能標(biāo)準(zhǔn)。
15.2.2 橋梁抗震評(píng)估應(yīng)分為抗震初步評(píng)估階段和抗震詳細(xì)評(píng)估階段。
15.2.5 橋梁抗震性能詳細(xì)評(píng)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(duì)應(yīng)的地震需求比進(jìn)行驗(yàn)算評(píng)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(diǎn)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(duì)于D類橋梁和采用重力式橋墩的橋梁，可只進(jìn)行E1地震作用下的抗震性能評(píng)估。
15.2.8 根據(jù)橋梁在地震作用下動(dòng)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(jì)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(jì)規(guī)范相關(guān)規(guī)定驗(yàn)算加固后橋墩的強(qiáng)度。 |
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