钢筋混凝土梁桥的加固结构及其方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107724257A(43)申请公布日2018.02.23(21)申请号201711123178.5(22)申请日2017.11.14(71)申请人长安大学地址710064陕西省西安市碑林区南二环中段33号(72)发明人邢国华常召群于晓光吴涛张广泰(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人徐文权(51)Int.Cl.E01D22/00(2006.01)E01D101/26(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图4页(54)发明名称钢筋混凝土梁桥的加固结构及其方法(57)摘要本发明涉及一种钢筋混凝土梁桥的加固结构及其方法，包括在待加固的本体梁的侧部沿纵向对称布置的若干根加固筋，或者在待加固的本体梁的底部和侧部均沿纵向对称布置的若干根加固筋；加固筋包括铝合金筋和FRP筋，铝合金筋与本体梁之间以及FRP筋与本体梁之间均填充有填充材料。本发明混合加固结构采用的铝合金筋和FRP筋混合加固，能够有效提高极限荷载，同时延性好；同时，配合采用近表面加固和侧表面加固两种形式，近表面加固可在恶劣环境中很好的发挥其材料性能，提升加固效果的耐久性；侧表面加固过程简便易行，从加固效果上，在保证适当的加固配筋率下，可避免无锚固近表面加固出现的剥离破坏，提高加固材料的利用率。CN107724257ACN107724257A权利要求书1/2页1.钢筋混凝土梁桥的加固结构，其特征在于：包括在待加固的本体梁(1)的侧部沿纵向对称布置的若干根加固筋，或者在待加固的本体梁(1)的底部和侧部均沿纵向对称布置的若干根加固筋；加固筋包括铝合金筋(2)和FRP筋(3)，铝合金筋(2)与本体梁(1)之间以及FRP筋(3)与本体梁(1)之间均填充有填充材料(4)。2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土梁桥的加固结构，其特征在于：本体梁(1)的端部或沿梁长方向通长包有若干层FRP布，形成U型箍。3.根据权利要求2所述的钢筋混凝土梁桥的加固结构，其特征在于：本体梁(1)经过倒圆角处理后再包FRP布，且倒圆角处理后的圆弧半径大于等于30mm；U型箍沿本体梁(1)梁长方向的宽度至少为3倍的梁高。4.根据权利要求1所述的钢筋混凝土梁桥的加固结构，其特征在于：加固筋的端部设置机械锚固结构，机械锚固结构包括安装在加固筋两端的锚具(11)，以及嵌入本体梁(1)的上锚板(9)和下锚板(10)，上锚板(9)和下锚板(10)通过锚栓(7)和挤压螺栓(8)相连，上锚板(9)和下锚板(10)的侧面上均开设有若干个梯形槽(12)，梯形槽(12)相对且能够形成用于固定加固筋的六边形通孔；锚具(11)采用楔形夹片式锚具。5.根据权利要求1所述的钢筋混凝土梁桥的加固结构，其特征在于：填充材料(4)采用加固用结构胶或纤维增强水泥基复合材料。6.根据权利要求5所述的钢筋混凝土梁桥的加固结构，其特征在于：纤维增强水泥基复合材料包括胶凝材料、粗骨料、减水剂、聚乙烯醇纤维和水，其中，胶凝材料是由水泥和粉煤灰按质量比为555：680组成的；水与胶凝材料的质量比为0.24，粗骨料和胶凝材料的质量比为0.36，减水剂的体积是胶凝材料的体积的1.8％，聚乙烯醇纤维的体积是胶凝材料的体积的2％。7.一种钢筋混凝土梁桥的加固方法，其特征在于：包括以下步骤：(a)采用铝合金筋(2)和FRP筋(3)作为加固筋，进行加固配筋计算；(b)根据计算的加固配筋结果取铝合金筋(2)和FRP筋(3)，对铝合金筋(2)进行预处理；(c)在待加固的本体梁(1)底部和侧面开槽，在槽中先填入填充材料(4)，再将铝合金筋(2)和FRP筋(3)分别压入填充材料(4)内，一个槽中安装一根铝合金筋(2)或FRP筋(3)，铝合金筋(2)和FRP筋(3)对称布置；然后用填充材料(4)填满槽，压实抹平后固定成型。8.根据权利要求7所述的一种钢筋混凝土梁桥的加固方法，其特征在于：步骤(a)中加固配筋计算具体包括：(a01)先计算本体梁(1)的承载力M0；(a02)对于承载力需提高γ倍的混凝土梁，加固配筋计算如下：kaAaf0.2(da-c)+kfAfff(df-c)＝(γ-1)M0其中，ka为铝合金筋(2)的强度折减系数，当无端部锚固时，ka＝0.4～0.6，当有端部锚固时，ka＝0.8～0.9；f0.2和Aa分别为铝合金筋(2)的名义屈服强度和加固面积；da为铝合金筋(2)到混凝土受压边缘的距离；kf为FRP筋(3)的强度折减系数，当无端部锚固时，kf＝0.6，当有端部锚固时，kf＝0.8；ff和Af分别为FRP筋(3)的名义屈服强度和加固面积；df为FRP筋(3)到混凝土受压边缘的距离；c为中性轴高度。9.根据权利要求7所述的一种钢筋混凝土梁桥的加固方法，其特征在于