一种基于FRP型材的混凝土箱梁桥加固方案.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115012325A(43)申请公布日2022.09.06(21)申请号202210487463.X(22)申请日2022.05.06(71)申请人西安交通大学地址710000陕西省西安市中国西部科技创新港(72)发明人辛灏辉高卿林刘杰林(51)Int.Cl.E01D22/00(2006.01)E01D2/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种基于FRP型材的混凝土箱梁桥加固方案(57)摘要一种基于FRP型材的混凝土箱梁桥加固方案，包括混凝土箱梁、桥面铺装层、混凝土箱梁底部FRP型材和混凝土箱梁侧部FRP型材。所述混凝土箱梁为预制或现浇混凝土空心梁。所述桥面铺装层位于混凝土箱梁上部；FRP型材拼接布置于箱梁底部和侧部，与箱梁间采用膨胀螺栓固定，沿桥梁方向在箱梁底部跨中布置及在箱梁侧部跨边布置。本发明提供的基于FRP型材的混凝土箱梁桥加固方案，充分利用FRP材料轻质、高强、耐腐蚀、可设计性好等优点，有效地对混凝土箱梁进行加固，在不增加桥梁自重的前提下提升桥梁的整体刚度和承载能力，保证桥梁体系的安全可靠。CN115012325ACN115012325A权利要求书1/1页1.一种基于FRP型材的混凝土箱梁桥加固方案，包括混凝土箱梁（1）、桥面铺装层（2），所述桥面铺装层（2）位于混凝土箱梁（1）上部，其特征在于：所述箱梁（1）底部刚接有箱梁底部FRP型材（3），箱梁（1）侧部刚接有箱梁侧部FRP型材（4），所述的箱梁底部FRP型材（3）包括C形FRP型材（6）和工字形FRP型材（7），通过胶黏剂拼接，所述箱梁侧部FRP型材（4）包括C形FRP型材（6）、腹板倾斜的工字形FRP型材（8），通过胶黏剂拼接。2.根据权利要求1所述的基于FRP型材的混凝土箱梁桥加固方案，其特征在于：混凝土箱梁底部FRP型材（3）布置在混凝土箱梁（1）跨中弯矩较大区域，混凝土箱梁侧部FRP型材（4）布置在混凝土箱梁（1）跨边剪力较大区域。2CN115012325A说明书1/3页一种基于FRP型材的混凝土箱梁桥加固方案技术领域[0001]本发明涉及土木工程中桥梁结构加固领域，特别涉及一种基于FRP型材的混凝土箱梁桥加固方案。背景技术[0002]随着城市现代化进程加速，城市用地紧张，交通流量急剧增长，高架桥和立交桥被大量建设以提高车辆通行效率，极大地缓解了交通拥堵。箱型截面梁由于具有箱室，自重较轻，具有良好的空间整体受力性能与优异的截面特性，使之在桥梁结构中得到广泛的应用。[0003]在很多情况下，随着箱梁桥使用年限的增长，多种原因可能造成其结构刚度下降、挠度增大、影响结构安全服役年限；此外，由于结构许用荷载增大、服役性质转变、规范标准更新等原因，亦可能使既有结构难以达到新的要求，故须对这类桥梁进行改造加固，提升公路桥梁安全耐久水平。[0004]目前在箱梁桥的加固设计中，为改善桥梁局部不利受力状态、降低梁体裂缝数量及宽度，实现结构寿命延长，加固方案包括施加预应力技术和外部增设高强材料等。预应力加固法通过在梁间另加预应力钢筋或复合材料筋，通过预应力张拉释放箱梁受拉区的外力作用实现结构加固。粘贴FRP加固法通过选用高性能纤维增强复合材料布，粘贴在箱梁表层，使之与原构件一同承力，其中以碳纤维增强复合材料(CFRP)居多。但上述方案仅适用于桥梁刚度足够、结构许用荷载不变的情况。[0005]当桥梁结构整体刚度不足或许用承载力需要提高时，目前多采用外粘钢加固或外包混凝土加固的方法来进行。但由于钢材在空气中易锈蚀，后期养护费用大，外包混凝土会大幅提高结构自重，对被加固桥梁的下部结构要求较高。故目前尚缺乏一种有效的加固方案能够在提升桥梁刚度的同时兼顾耐腐蚀、自重轻、后期维护成本低的优点。发明内容[0006]本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于FRP型材的混凝土箱梁桥加固方案，利用FRP型材轻质、高强、耐腐蚀、可设计性好等优点，解决现有问题。[0007]采用的技术方案为：一种基于FRP型材的混凝土箱梁桥加固方案，结构包括混凝土箱梁、桥面铺装层、混凝土箱梁底部FRP型材和混凝土箱梁侧部FRP型材。所述混凝土箱梁为预制或现浇混凝土空心梁，外截面形式为矩形、梯形、曲边形的一种。所述桥面铺装层位于混凝土箱梁上部；所述混凝土箱梁底部FRP型材布置于箱梁底部跨中位置，所述混凝土箱梁侧部FRP型材布置于箱梁侧部跨边位置，具体布置长度由实际加固需求进行计算，型材与箱梁之间采用膨胀螺栓固定。[0008]所述FRP型材包括C形FRP型材、工字形FRP型材、腹板倾斜的工字形FRP型材，型材翼缘端部需预制外榫和外卯，通过胶黏剂可拼接为连续FRP空心面板。[0009]在本发明提供的基于FRP型材的