钢筋混凝土梁两种常用加固方法的比较
钢筋混凝土梁两种常用加固方法的比较
陈小健
（江苏科技大学土木工程与建筑学院，江苏镇江212003）
摘要：本文主要介绍了钢筋混凝土梁的两种常用加固方法，粘钢法和碳纤维法。详细分析了两者在方案选择、设计计算以及施工工艺等方面的相同点和不同点，并在此基础上得出了相关结论，为理论研究和实际工程应用提供了参考。
关键词：钢筋混凝土梁；粘钢加固；碳纤维加固；方法比较
Comparison of two common strengthening methods of reinforced
concrete beams
CHEN Xiaojian
(School of Civil and Architecture Engineering,Jiangsu University of Science and Technology,Zhenjiang Jiangsu
212003,China)
Abstract:This article mainly introduces the two common strengthening methods of reinforced concrete beams, that is steel adhered reinforcement and carbon fiber reinforcement.The similarities and differences of the two methods in the aspect of scheme choice, design calculation and construction technology are analyzed in detail.On this basis, some related conclusions are drawn.And it provides a reference for theory and practical engineering application.
Key words:reinforced concrete beams;steel adhered reinforcement;carbon fiber reinforcement;method comparison 0引言
对于已有的钢筋混凝土结构，由于设计、施工不当，外界环境的作用以及地震灾害等因素的影响，结构常会出现开裂、老化等外在的损伤和缺陷，导致结构在安全性、适用性和耐久性方面不能满足使用要求，应对结构采取必要的加固措施。目前，常用的钢筋混凝土结构加固方法有很多，这里主要介绍钢筋混凝土梁的两种常用加固方法：粘钢法和碳纤维法（如图1、2所示），并就这两种加固方法在方案选择、设计计算以及施工工艺等方面的差异进行比较。
1方案选择的比较
1.1 粘钢法和碳纤维法适用范围的比较[1]
1.1.1 粘钢法和碳纤维法适用范围的共同点
图1粘钢法加固效果图图2碳纤维法加固效果图一般都适用于以承受静力荷载为主的受弯、受拉构件的加固。由于两者都是用粘合剂将其粘贴在混凝土构件的表面，使其与混凝土协同工作，而结合面的粘结强度主要取决于混凝土，因而被加固混凝土的强度等级不应低于C15，截面处的拉应力不得小于1.5MPa。同时，其所处的环境温度不宜高于60℃，相对湿度不宜大于70%，周围环境中无化学腐蚀性介质。在结构加固过程中，也可以通过与外包钢、植筋、裂缝修补以及混凝土表面密封处理等技术相结合的办法，来提高混凝土结构的安全性、适用性和耐久性。
1.1.2 粘钢法和碳纤维法适用范围的不同点
粘钢法用于受压以及承受动力较大构件加固时，应增设附加的锚固措施；例如每100mm 设置2个植筋螺栓或穿梁、穿板对拉螺栓锚固。钢板上可以焊接锚筋，也可钻孔设植筋锚固，所以锚固方式较碳纤维法灵活。碳纤维一般只能通过粘胶受力，碳纤维的层数一般限定为3层以内，最大为300g/m2。因此，在需要大幅度提高承载力的场合，粘钢法比碳纤维法更好。
粘钢法可以适用于梁体受压部位，碳纤维法则不能。例如框架结构边缘梁、边缘板承受负弯矩，可在受压区进行粘钢加固。当受拉区配筋率较高，若再在受拉区增加配筋，有可能成为超筋梁时，受压区混凝土有损伤或其它缺陷时，受拉区加固不方便时，碳纤维法基本上无法替代粘钢法。
碳纤维和钢材相比，属于惰性材料，不锈蚀，也不易受到有害介质的腐蚀，不用养护，可以在相对湿度70%以上的环境中使用。粘钢法加固后需要进行必要的表面防护，如加环氧砂浆或水泥砂浆保护层，钢板的锈蚀程度较难估计，降低了加固构件的可靠性，增加了加固后的养护费用。同时，为便于施工过程中对钢板加压及防止钢板剥离，粘钢法加固时须采取必要的螺栓锚固措施，不可避免地对原结构造成一定的损伤。因此，碳纤维法一般不宜用于配筋密度较大，且钢筋走向复杂的构件结点处的加固设计。
碳纤维本身的一些缺陷，如脆性、耐火性不好等使得这种材料的应用受到限制，粘钢法也需考虑。
1.2 材料费用的比较
表1是厦门市中连结构胶有限公司2002年粘钢、碳纤维综合网上参考报价[1]。
表1 粘钢法加固及碳纤维法加固单价表
钢板规格/mm单价元/m2CFRP规格/mm单价元/m2
2 1390.76 0.11 1200
3 1421.60 0.1375 1250
4 1452.44 0.16
5 1300
5 1483.28
碳纤维的抗拉强度设计值为(1400～2300)MPa，钢板的抗拉强度设计值为(230～400)MPa，考虑折减,受拉加固构件根据等量代换，0.1mm碳纤维相当于1mm粘钢板，可以看出来，2002年粘钢板加固法在性价比上面稍有优势。
目前，粘钢板的单价大概为：2mm钢板(1100～1300)元/mm2, 碳纤维300g，0.165mm 大概为(500～800)元/mm2, 粘钢板法加固在性价比方面已经没有优势可言，而且随着生产技术的发展，纤维的来源由原来的单纯依靠进口，到国内研究生产，各种不同种类的纤维产品的强度会更高，价钱会更低。而钢板的强度提高有限，单价比较稳定，因此，碳纤维加固方法随着时间的变化在性价比方面，会越来越具有优势。
2设计计算的比较
加固结构的受力性能与一般普通未加固结构的受力性能相比存在着较大的差异。主要表现在：加固后的结构属于二次受力。具有应力、应变的滞后性和新、旧部分的整体性两方面的受力特征。因而需要对加固以后的构件进行承载力计算，使其达到设计的要求。
2.1 材料的锚固长度比较[2]
2.1.1 钢板的锚固
外部粘结加固法中钢板的锚固至关重要，必须保证钢板在拉断之前不发生脱胶、滑移等粘结现象。图3为钢筋混凝土梁钢板结构胶锚固示意图。
图3钢板结构胶锚固示意图
对于图3中单纯以结构胶锚固时，锚固长度1l 为
cv a ay f t f l /21≥ （1）
式中：a t ——加固钢板厚度；
ay f ——加固钢板抗拉（抗压）强度设计值； cv f ——被粘混凝土抗剪强度设计值。 2.1.2 碳纤维的锚固
对于梁的正弯矩进行受弯加固时，碳纤维片材应延伸至支座边缘。在集中荷载作用点两侧应设置构造碳纤维片材U 型箍或横向压条等附加锚固措施，如图4所示。
图4 碳纤维片材锚固示意图
碳纤维材料切断位置与不需要纤维材料截面的距离不应小于200mm ，且与其充分利用截面的距离不应小于
cf
cf cf
cf cf d b A E l τε=
（2）
式中：d l ——碳纤维片材从其利用截面起所需的锚固长度； cf ε——充分利用截面处碳纤维片材的拉应变； cf τ——碳纤维片材与混凝土之间的粘结强度设计值；
cf b ——受拉面粘结的碳纤维片材宽度（对于板，取1000mm 板宽范围内粘结的碳纤维片材宽度）。
2.2 加固梁的受弯承载力计算比较 2.2.1 粘钢法加固承载力计算[2]
钢筋混凝土梁粘钢加固一般采用在受拉区表面粘贴钢板的方法，极限应力状态如图5所示。
图5 粘刚锚固梁的极限应力状态
此时，矩形截面梁的正截面受弯承载力公式为：
)2
(
2
2
'
'
'01
01
1s s y a a ay y y a x A f x h A f x h A f M -+-+-≤）（）（ （3）
bx f A f A f A f c s y a ay y y α=+'
'
111- （4）
式中：1y f ——原构件纵向钢筋抗拉强度设计值； 1y A ——原构件纵向受拉钢筋截面面积； ay f ——加固钢板抗拉强度设计值； 1a A ——加固钢板截面面积；
'
y f ——原构件纵向受压钢筋抗压强度设计值； '
s A ——原构件纵向受压钢筋截面面积； c f ——原构件混凝土轴心抗压强度设计值； x ——混凝土受压区高度；
0h ——原构件纵向受拉钢筋重心至混凝土受压区边缘的距离； a h 0——加固钢板重心至混凝土受压区边缘的距离；
's a ——原构件纵向受压钢筋重心至混凝土受压区边缘的距离； b ——原构件矩形截面宽度。
2.2.2 碳纤维法加固承载力计算[3]
实际上，碳纤维布在加固钢筋混凝土梁中所起的作用相当于在梁底配有相同作用的钢筋。如果把碳纤维布换算成等作用的钢筋，则使问题有所简化，计算公式为:
y f s s f f A A /2121ββ= （5）
式中 1s A ——等效钢筋面积； 2s A ——碳纤维布的面积； f f ——碳纤维布的抗拉强度； y f ——钢筋的抗拉强度；
1β——碳纤维布强度折减系数，对3550MPa ，1～3层取0.7；对1800MPa ，1～5层取1.0；
2β——碳纤维布与原有钢筋共同作用系数，与碳纤维布的强度也有关系，对3550MPa ，1层取1.0，3层取0.85；对1800MPa ，1～2层取1.0，3～5层取0.85。
现行钢筋混凝土梁单筋矩形截面受弯正截面理论的极限应力状态如图6
所示。
图6 碳纤维片材锚固梁的极限应力状态
由平衡条件可以得到承载力极限状态的基本计算公式:
s y c A f bx f =α （6）
)
2
(2
)
2(021
x h A f x h A f x h bx f M s y s y c u -
+-=-
≤）（α （7）
21s s s A A A += （8）
式中，符号的含义见图6所示。
为了保证梁的适筋破坏，不出现超筋和少筋破坏，在此，超筋相当于碳纤维布太厚或没有必要加固，少筋相当于加固梁配筋太少，计算公式还必须满足下列条件:
0h x b ξ≤ （9）
0min bh A s ρ≥ （10）
通过对粘钢法和碳纤维法加固的矩形截面梁正截面受弯承载力计算公式的比较，可以看出，两者在计算过程中都考虑了附加材料对于原混凝土结构受力的影响，在计算时都将其等效为底部的受拉钢筋。在加固过程中，两者都要预留一定的锚固长度，必要时应采取附加的锚固措施，以保证材料与原混凝土结构之间的整体性，达到良好传力效果的目的。
3 施工工艺的比较
3.1 粘钢法施工工艺[4]
（混凝土结构物卸载）→粘贴面处理→加压固定及卸荷系统准备（根据实际情况和设计要求，卸荷步骤有时省去）→胶粘剂配制→涂胶和粘贴→固化、卸加压固定系统→检验→维护。
3.2 碳纤维法施工工艺[5]
（混凝土结构物卸载）→粘贴面处理→涂底层涂料→构件表面残缺面的修补→粘贴碳纤维片材→养护→涂装（防老化和防火）。
由施工工艺可以看出来，粘钢法和碳纤维法的施工方法基本相同。但是，碳纤维裁剪方便，比较柔软，施工时不需要加压锚固系统。因此，碳纤维法的施工比粘钢法的施工要方便、快捷。根据经验，碳纤维轻、薄，施工简便，同样工程量，施工工期约是粘钢法的40%。与此同时，碳纤维具有耐腐蚀、耐潮湿等优点，后期维护费用较粘钢加固低，比较经济。
4 结论
通过对粘钢法和碳纤维法在方案选择、设计理论、施工工艺等方面的比较，可得出以下几点结论：
（1）碳纤维和钢材相比，不易受到有害介质的腐蚀，也无需养护，性能稳定，受外界环境因素的影响较小。
（2）两种加固方法都存在着应力、应变滞后和新、旧部分整体性的问题。
（3）通过对给出的加固后矩形截面梁受弯承载力计算公式分析可以看出，两者在计算过程中都考虑了附加材料对于原混凝土结构受力的影响，在计算时都将其等效为底部受拉钢筋。但均未考虑粘结胶对于加固结构的承载力影响。
（4）粘钢法对混凝土构件表面的强度和平整度要求较高，施工前必须对钢板和混凝土表面进行清洗，施工工序复杂[6]。碳纤维法，步骤简单，施工周期短。配合使用的粘合剂要求具有强度高、耐久性好等特点。
（5）从经济的角度考虑，碳纤维法比粘钢法在材料以及人工费用等方面更为经济。
参考文献：
[1] 孙思煜.粘钢板法与粘CFRP法加固钢筋混凝土结构比较[J].科学技术与工程,2007.
[2] 宋彧.工程结构检测与加固（第二版）[M].北京:科技出版社,2011.
[3] 薛萍.碳纤维布加固钢筋混凝土矩形截面梁受弯正截面承载力的计算方法[J].工业建筑,2004.
[4] 王芳,符志强.混凝土加固外粘钢板施工工艺[J].山西建筑,2006.
[5] 蔡志东.碳纤维布黏贴加固施工工艺浅析[J].甘肃科技,2011.
[6] 翁映华.钢筋混凝土受弯构件的加固方法研究[J].工程建设与设计,2001.
钢筋混凝土梁两种常用加固方法的比较
钢筋混凝土梁两种常用加固方法的比较 陈小健 （江苏科技大学土木工程与建筑学院，江苏镇江212003） 摘要：本文主要介绍了钢筋混凝土梁的两种常用加固方法，粘钢法和碳纤维法。详细分析了两者在方案选择、设计计算以及施工工艺等方面的相同点和不同点，并在此基础上得出了相关结论，为理论研究和实际工程应用提供了参考。 关键词：钢筋混凝土梁；粘钢加固；碳纤维加固；方法比较 Comparison of two common strengthening methods of reinforced concrete beams CHEN Xiaojian (School of Civil and Architecture Engineering,Jiangsu University of Science and Technology,Zhenjiang Jiangsu 212003,China) Abstract:This article mainly introduces the two common strengthening methods of reinforced concrete beams, that is steel adhered reinforcement and carbon fiber reinforcement.The similarities and differences of the two methods in the aspect of scheme choice, design calculation and construction technology are analyzed in detail.On this basis, some related conclusions are drawn.And it provides a reference for theory and practical engineering application. Key words:reinforced concrete beams;steel adhered reinforcement;carbon fiber reinforcement;method comparison 0引言 对于已有的钢筋混凝土结构，由于设计、施工不当，外界环境的作用以及地震灾害等因素的影响，结构常会出现开裂、老化等外在的损伤和缺陷，导致结构在安全性、适用性和耐久性方面不能满足使用要求，应对结构采取必要的加固措施。目前，常用的钢筋混凝土结构加固方法有很多，这里主要介绍钢筋混凝土梁的两种常用加固方法：粘钢法和碳纤维法（如图1、2所示），并就这两种加固方法在方案选择、设计计算以及施工工艺等方面的差异进行比较。 1方案选择的比较 1.1 粘钢法和碳纤维法适用范围的比较[1] 1.1.1 粘钢法和碳纤维法适用范围的共同点
框架梁加固施工方案
混凝土构筑物因出现功能性改变，如接建、增加荷载等，或在出现质量问题，如配筋不足、灾后修补、混凝土强度不够等，都需要进行加固。其加固施工及加固方案的制定尤为重要，对于需要加固的构筑物，应根据构筑物的不同情况制定不同的加固方案。方案的确定要遵循安全、经济、快捷、施工方便的原则，只有这样，加固工程才能收到良好的社会效益和经济效益。 优秀的加固方案具体体现在其施工作业方便、施工技术先进、经济效果好、加固质量高等四方面的特点。 1．良好的施工性是加固工程方案必须考虑的条件之一 加固工程方案的优劣，首先要把是否具有施工作业方便作为必要条件，没有良好的施工性是阻碍加固工程施工的一个拦路虎。有的加固方案虽然具有解决问题的可行性，但是，由于其方案在施工过程中增加了一定的施工难度，而造成施工工期长，劳动用工大，安全系数低的弊端，结果是将影响到加固质量。例如，新乡市某技工学校办公楼因冬季施工，掺加不合格防冻剂，超标的氯离子破坏了钢筋钝化膜，致使十架大梁产生严重裂缝，需要进行加固，原施工设计方案之一是采取简易修补法，即，将大梁裂缝处出现的酥松混凝土凿除，露出钢筋后，将锈蚀的钢筋周圈进行除锈后，用环氧砂浆进行封闭，达到加固目的；方案之二是采取加大截面加固法，即，通过增大构件的截面和配筋，用以提高构件的强度、钢度、稳定性和抗裂性，并达到修补裂缝的目的。经对设计方案分析，此两种方案除具有工程造价低的优点外，还有以下不足之处： 1．1 技术可行性差，由于此大梁跨度大，凿除混凝土梁则需分段进行，要用大量的临时支撑进行安全防护，造成周转材料不必要的浪费； 1．2 劳动强度高，在凿除混凝土梁时，因分段施工时，只能凿一米挪一米，成倍增加了劳动强度； 1．3 工效低，大量的重复劳动和落后的施工作业方法，延误了施工工期并导致劳动效率下降； 1．4 安全性差，因所有大梁必须将钢筋凿除外露，大梁承载力减小，在施工时，须时刻注意防护措施是否到位，麻痹大意则易出现意外事故； 1．5 产值效益小，大量的周转材料和人工费用的浪费，加大了生产成本，减少了生产效益； 1．6 加大的截面影响房屋外观和空间尺寸。 基于这些原因，经与甲方和设计院商讨，改变加固方案，采用先进的外包钢加固施工方法，应用QR型建筑工程结构胶粘锚技术，对这十架大梁进行加固，由于技术先进，加固性能好，占用空间小，施工周期短，材料消耗少，工艺简便、安全并减轻了劳动强度，提高了加固质量。取得了良好的综合效益。 2．不同类型加固工程与加固方案分析 一般来说，加固工程常采用的方法有加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法和改变结构传力途径加固法等，随着科学技术的不断进步，应用新技术、新材料、新工艺进行工程加固的方法，如，化学灌浆法、粘钢锚固法、碳纤维加固法应运而生，并开始广泛应用于各类加固工程中。具体那个方案最能体现加固工程所要求的短、平、快、省的特点，应根据需要加固的构件情况，综合确定加固方案。 2．1 以框架梁的加固为例，笔者认为，较为合理、经济、技术先进的加固方案当属粘钢锚固法和碳纤维加固法，前者以造价低，施工简单，占用空间小，加固效果好，明显优于加大截面法和预应力加固法，后者除材料费用高外，则各种优势尽显其中，重要表现在自重轻，材料自身几乎不增加重量；强度高，固化后的碳纤维强度比钢材高达十几倍；劳动强度小，一个作业面只需一至两人操作即可；施工工期短，熟练工人每人每天可完成近200㎡左
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碳纤维布加固混凝土梁抗弯强度计算及施工 规程建议 碳纤维布加固钢筋混凝土短柱的抗震性能试验研究 同济大学土木工程学院 屈文俊张誉 摘要：碳纤维加固混凝土梁的计算理论和施工操作规范，是碳纤维加固混凝土梁走向规范化和科学化的基础。本文依据三根粘贴碳纤维布混凝土梁的抗弯试验，建议了碳纤维加固混凝土梁的抗弯强度计算方法，依实际施工经验，提出了碳纤维布加固混凝土梁的施工规程建议。 关键词：碳纤维布加固梁，抗弯强度，施工规程 前言： 混凝土结构工程新千年所面临的主要问题之一是：既有混凝土结构的加固和修复。 粘贴碳纤维布加固技术，是近十年在日本首先应用和发展的，已有一千多个工程实例。该方法的主要优点表现在： 1、性能稳定，一般无腐蚀问题。 2、重量轻，不增加结构静载。 3、强度高。4、容易手工操作，不需专门机械设备。 5、施工无灰尘和噪声污染，并可不间断生产运营。目前，在我国已有不少单位在研究碳纤维粘贴布的计算方法，已有不少工程实例。同济大学在接收生产任务的同时，针对性地做了一系列试验，如环向粘贴碳纤维布间接提高柱的抗压承载能力试验，加固混凝土梁的抗弯试验和抗剪试验，为工程应用起到指导作用。本文的主要目的是探讨粘贴碳纤维布混凝土梁的抗弯计算方法以及总结粘贴碳纤维布的施工操作方法。 试验研究： 在同济大学建工系结构试验室进行了三根梁的试验，其中二根梁贴碳纤维布加固，为对比试验，一根梁没有粘贴碳纤维布。三根试验梁（L-1，L-2a，L-2b）的截面特性见表1，试验梁浇筑日期：99年10月21-22日，水泥：砂：石子=26：48：97；贴碳纤维布日期：99年11月16日； 碳纤维布为上海同砼碳纤维布有限公司生产的“同砼”牌无纺单向碳纤维布，试验梁的加固工作在试验室内进行，为了与实际加固施工现场操作相一致，操作人员上仰操作，加固操作程序为：打底胶、批胶泥、上胶、贴碳纤维布、罩面胶。 静载试验日期：99年11月18-11月21日
钢筋混凝土结构加固设计常用方法探讨 罗黎明
钢筋混凝土结构加固设计常用方法探讨罗黎明 发表时间：2019-09-16T11:22:56.413Z 来源：《基层建设》2019年第17期作者：罗黎明 [导读] 摘要：为避免因为结构强度问题而影响整体建筑物的使用寿命，有必要采取相应的加固措施，以及做好后期的养护管理。 新疆建筑科学研究院（有限责任公司）新疆 831800 摘要：为避免因为结构强度问题而影响整体建筑物的使用寿命，有必要采取相应的加固措施，以及做好后期的养护管理。本文将在分析钢筋混凝土结构加固设计重要性的基础上，结合一般检测加固程序，谈谈钢筋混凝土结构的加固设计方法。 关键词：钢筋混凝土结构；加固设计；结构检测；加固方法 1钢筋混凝土结构加固的重要性 在土木建筑工程中，结构力学在施工中的应用就是为了保障建筑结构的安全性，尤其在钢筋混凝土的施工中，结构力学是如何影响建筑物整体质量和使用寿命的就显得尤为重要。对建筑结构进行加固，一方面是为了提升建筑物整体的使用寿命，经过检测后发现强度存在不足问题时就必须对建筑物钢筋混凝土结构进行加固。另一方面是因为本身在建造的过程中就出现了一些质量问题，在施工质量检测中，利用相关检测方法及时发现并采取加固措施，此外，在混凝土结构受到外力作用下，比如受到强烈撞击，对原结构构件造成损伤，也需要对结构进行加固处理。 2钢筋混凝土结构一般加固程序 ①对混凝土结构进行可靠性检测和评判，根据国家和行业规范检测结构的抗震能力、强度和其他性能，在收集和分析参数的基础上对混凝土结构的安全稳定性进行重新评估；②根据检测报告制定相应的混凝土结构加固施工方案，必须说明加固施工具体技术和方法，保证在结构加固施工中不会对原有结构造成破坏；③做好阶段计算分析工作，充分考虑结构的承载能力，确定选择怎样的施工方式和施工技术，做好预测工作；④加固施工按照上述步骤严格开展，做好对加固原材料、技术设备的检查，避免偷工减料和使用劣质材料。同时安排专门人员对结构加固施工做好检查和监督管理，尤其做好对施工结果的检查，加强检查力度，使加固施工能起到提高建筑结构整体承载力、抗震能力的作用。 3钢筋混凝土结构加固受力特征和受力计算分析 钢筋混凝土加固结构属于二次受力结构和二次组合结构，二次受力结构指的是在加固之前已经经过第一次载荷受力，其应力和应变能力都较高。在荷载力不变的情况下新加固改造的部分并不受力，处于零应力状态。当增加荷载以后，也就是在二次加荷下新增加的加固部分也开始受力。但是新增加的部分和原有的部分之间会存在应变值差异，出现应变力应变滞后，该结构便被称作二次受力结构。二次组合结构指的是原有的结构部分和新增加的部分在不同时段组成的加固结构，该结构在其新旧部分连接的部位是结构的薄弱位，需要对其采取相应的防护措施才能保障整体加固结构的承载能力。加固结构的承载力计算一般按照一次受力整浇结构计算，但同时要考虑加固结构的受力特征变化。 4钢筋混凝土结构设计在其基础设计上存在的问题 在钢筋混凝土结构设计中，地基基础设计是重中之重，因为地基基础设计是否合理，其设计质量将影响后期其他项目的施工质量，最终影响整体建筑的质量。在加固设计中，地基基础是起到支撑上部建筑物和抗震作用的关键，但是由于地基基础在其加固设计时往往会受到当地复杂地质情况的影响，全国通用的设计标准有的时候无法适应当地地基基础复杂情况，不能对地基做出详细全面的描述和具体的规定，从而导致地基及其基础在加固设计上出现失误，最终直接影响后期的设计施工，影响整体建筑工程的造价和质量。因此，必须重视结构设计中的地基基础设计，采取相应的加固设计措施。 5钢筋混凝土结构常见的加固设计方法 钢筋混凝土结构加固方法在选择时要根据当地气候条件以及工程具体情况，在经过多个方案分析比较后，选择技术先进可靠、经济合理的方案。目前常见的几种加固方法有改变受力体系加固、增大截面加固、预应力加固、粘钢加固和植筋加固。 5.1改变受力体系加固法 通过建筑物结构受力体系的改变来提高建筑结构的承载能力。具体操作是：在建筑结构中梁跨内增加一个新的支点，通过这种方式将多跨简体支梁变成连续梁。该方式可以很好地改变建筑结构的受力情况，从而保证建筑结构承载力的提升。 5.2增大构件的截面进行加固 在受弯构件中可以采用增大截面积来对结构进行加固。该方法主要工作原理是：在构件外浇筑一层新的混凝土，并加设新的钢筋，从而可提高建筑物结构的承载力。 5.3预应力加固 预应力加固办法指的是在原有建筑结构中增加预应力构件，这些预应力构件可以很好地分担结构中的部分荷载，降低了原始结构的受力。 5.4植筋技术 该方法是一种加固混凝体建筑结构十分有效的方式，是锚固技术在建筑结构加固中的具体应用。在建筑物出现结构问题以后，在这些问题结构中将钢筋、螺旋锚杆等部件植入到建筑结构内部。关于植入的结构部件种类和数量要结合具体建筑结构需要的承载力而定。 6建筑工程钢筋混凝土加固设计常见应用分析 6.1在混凝土柱中的加固设计应用 在混凝土柱中进行加固设计之前，首先要做好对需要加固改造柱子的全面详细的研究，同时在了解现场施工具体情况的基础上找到混凝土柱出现损坏问题的原因。然后根据损坏的原因和现有的施工基础条件选择合适的加固设计措施，编制具体的加固施工方案。针对混凝土柱的加固设计方法主要有以下几种：①预应力撑杆加固法，该方法在框架柱的加固施工中应用广泛且具有显著的加固效果，能有效提升轴心受压和偏心受压柱的承载力。根据预应力撑杆种类分析，该加固设计方法又可以分成单侧实施方式和双侧实施方式，两种方式的特点不同，适用范围也不相同。其中单侧实施形式适合用在受压配筋筋量不足的情况下，或者用于混凝土强度较低的偏心受压柱加固中；双侧实施形式适用于需变号的偏心受压和轴心受压柱加固中；②置换加固法，也就是直接通过更换原来的柱子混凝土部分来提高整体框架柱的承载能力。该加固方法适合用在因为火灾等重大安全事故导致混凝土框架柱严重受损，柱子强度已经无法承载压力的情况下。置换加固法
钢筋混凝土梁板结构加固方法
钢筋混凝土梁板结构加固方法 关键词：钢筋混凝土梁；干作业法；钢桁架；混凝土钻孔；结构加固 Keywords: reinforced concrete beam; Do homework, the method of Steel truss; Concrete drilling; Structure strengthening 中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号： 国内关于钢筋混凝土梁板结构的加固方法有许多，但大部分是原有钢筋混凝土梁板出现腐蚀、损坏或开裂等现象，需要在处理好上述缺陷的同时，使加固后的结构达到原设计承载力，采用的方法基本上是“湿作业法”，即在原有钢筋混凝土结构上增加一层新的混凝土或钢筋混凝土。实践和实验表明，新旧混凝土结合面往往是一个薄弱环节，由于施工困难，新旧混凝土难以密切结合，新旧混凝土的凝缩、弹性变形、塑性变形等存在差异，甚至出现裂缝，从而新旧结构共同受力的可靠性及耐久性得不到保证，使得实际加固效果难以达到设计要求。本文介绍一种“干作业法”对混凝土梁板结构进行加固，能克服上述缺点，特别是针对原结构改变使用功能，使用荷载增加较大的情况，具有一定的参考价值。 某业主有一上世纪八十年代初建的二层职工食堂，根据形势的变化和发展，要求改为农贸超市。原结构形式为内框架砖混结构，二层楼面板为4.0m跨的予应力空心板，梁为两跨连续梁,跨度均为7.5m，梁截面尺寸为300mm×650mm，梁两端设腋梁，截面尺寸为300mm×（650mm～1050mm）。经查竣工资料，原食堂设计楼面活荷载标准值为2KN／m2，现设计楼面活荷载增加至3.5KN／m2，经我们对原两跨连续梁和予应力空心板进行验算，梁和板的正截面受弯承载力已不能再满足增加新荷载的要求，但梁在加腋处的抗剪承载力能满足新增荷载后的抗剪要求。基于以上验算结果，决定对梁板采用以下加强方法：对梁采用小型钢桁架“分荷”的方法增加其抗弯承载力，而将分荷后的剪力传至加腋梁处仍由原钢筋混凝土梁承担，对板的加固则利用加固梁钢桁架上部外伸杆件（正好利用其与桁架上弦压杆一道形成立体桁架，以增加上弦压杆的侧向刚度）作为板的新的支撑点，以减少其计算跨度，以达到提高抗弯承载力和抗剪承载力的目的，具体做法及要求详见附图。 由于现在有了混凝土钻孔机，使得利用小型钢桁架参与钢筋混凝土梁分荷这一问题变得迎刃而解。方法是在梁高度中部按桁架节点位置钻孔（其间距应根据梁高和桁架计算后的节点间距来确定，应能确保变形协调，分荷均匀），用粗圆钢穿孔，并使之与钢筋混凝土梁上圆孔紧密接触，以保证圆钢仅承受剪力且两者同时发生挠曲变形，否则，由于两者之间的缝隙导致钢筋混凝土梁与钢桁架变形不一致而不能按设计比例分担荷载，从而达不到设计要求。在利用粗圆钢作为钢筋混凝土梁与小型钢桁架之间的传递剪力杆时，除了应能满足本身的抗剪要求外，还应计算粗圆钢对钢筋混凝土梁的圆孔的局部承压是否满足要求。 在计算原钢筋混凝土梁和钢桁架的分荷比例时，应注意到钢筋混凝土梁
一建常用的地基处理方法自测题含答案
一建常用的地基处理方法自测题含答案 一、单项选择题 1.当建筑物基础下的持力层比较软弱，不能满足上部荷载对地基的要求时，常采用（）来处理软弱地基。 A.换土垫层法 B.灰土垫层法 C.强夯法 D.重锤夯实法 2.地下水位较低，基槽经常处于较干燥状态下的一般粘性土地基的加固可采用（）方法来处理地基。 A.换土垫层法 B.灰土垫层法 C.强夯法 D.重锤夯实法 3.对于高于地下水位0.8m以上稍湿的粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土和分层填土地基，常采用（）来处理软弱地基。 A.换土垫层法 B.灰土垫层法 C.强夯法
D.重锤夯实法 4.用起重机械将重锤吊起从高处自由落下，对地基反复进行强力夯实的地基处理方法是（）。 A.换土垫层法 B.灰土垫层法 C.强夯法 D.重锤夯实法 5.强夯法所用起重机械的重锤重量一般为（）。 A.8～40 B.8～30 C.9～30 D.9～40 6.强夯法一般是用起重机械将重锤吊起到（）m高处自由落下。 A.10～30 B.10～40 C.6～30 D.6～40 7.水泥粉煤灰碎石桩简称（）。 A.CFP桩 B.CFG桩 C.CFD桩 D.CPG桩 8.水泥粉煤灰碎石桩是处理（）地基的一种新方法。 A.软弱 B.次坚硬 C.坚硬 D.松散 9.深层密实法中的振冲法又称（）。 A.振动冲洗法 B.振动水冲法 C.振动密实法 D.震动夯实法 10.振冲桩适用于加固（）地基。
A.软弱黏土 B.次坚硬的硬土 C.坚硬的硬土 D.松散的砂土 11.深层搅拌法是利用（）做固化剂。 A.泥浆 B.砂浆 C.水泥浆 D.混凝土 二、多项选择题 1.地基处理就是为了（）。 A.对地基进行必要的加固或改良 B.提高地基土的承载力 C.提高建筑的抗震等级 D.保证地基稳定，减少房屋的沉降或不均匀沉降 E.消除湿陷性黄土的湿陷性，提高抗液化能力 2.下列属于常用的人工地基处理方法的有（）。 A.换土垫层法 B.重锤表层夯实 C.排水灌浆法 D.强夯、振冲、砂桩挤密法 E.深层搅拌、堆载预压、化学加固法
钢筋混凝土梁增大截面加固法
2012.No22 摘 要 传统的增大截面法是采用在梁体下部补强钢筋混凝土来达到提高梁体刚度,增加梁体承载力的目的。但对于一些特殊地理环境或桥梁结构，此法就会受到制约,比如:对于跨江或跨堑的桥梁，采用下部加固方案就会花费很大的人力物力；又或者对于拱式结构，由于矢高的存在必然导致采用下部加固的方案会困难重重。鉴于此，本文将增大截面法运用于梁体的上端加固，并对这种加固方法进行了比较系统的理论分析和试验研究。 关键词 增大截面法 补强 钢筋混凝土 梁体承载力 试验研究 1 概述 目前大多数混凝土梁的加固试验是在没有受过损伤的情况下直接进行加固试验的，它们不能完全地反映出运营过程中旧梁体的加固效果。本文则是将8根同等受损程度的钢筋混凝土梁按照加固材料和厚度的不同分别进行上端增大截面法加固，它们加固后的各项试验数据不仅要与一根未经加固的本体梁作对比，还要与它们各自加固之前的数据作对比。论文的主要内容先后包括以下几个方面。 （1）通过对国内现有桥梁使用状况的调查和目前几种加固方法的对比，提出了增大截面加固法的迫切性和可行性。 （2）总结了混凝土梁正截面抗弯和斜截面抗剪的极限承载力计算公式，说明了加固梁二次受力特性并推导了加固梁二次受力的滞后应变公式和界面剪应力公式。 （3）进行了8根钢筋混凝土加固梁和一根未加固的本体梁的抗弯试验，具体说明试验的目的、内容以及实施方案。 （4）分析试验结果，对比加固梁加固前后的抗弯性能，同时对比加固梁与对比梁的抗弯性能。主要通过梁体混凝土以及受拉、受压钢筋的应变，梁体的挠度，梁体裂纹扩展情况和加固层界面这四方面进行分析。 2 增大截面法加固混凝土梁的理论计算 将高标号的素混凝土或钢筋混凝土加固于钢筋混凝土梁的上部，可以提高结构的抗弯承载力、增加结构刚度、改善受力性能。 2.1 混凝土加固结构配筋率 混凝土梁、板等受弯构件的裂缝出现时，荷载常为极限荷载的15%～25%。对于适筋梁，在开裂以后随着荷载的增加出现良好的塑性特征，并在梁破坏前其钢筋经历了较大的塑性伸长，给人以明显的预兆，但是，对超筋梁的破坏始自受压迫坏，此时钢筋尚未达到屈服强度，挠度也不大；超筋梁破坏是突然的，没有明显的预兆。所以对于加固结构，其加固后配筋率就显得尤为重要。如果是少筋梁，则必须进行加固。加固方法选用在受拉区增补钢筋混凝土，如果是适筋梁，则可根据裂纹宽度、构件挠度和钢筋应力来判断是否进行加固。裂纹宽度与钢筋应力之间基本呈现线性关系：裂纹越宽，裂纹处钢筋应钢筋混凝土梁增大截面加固法研究 任国志 （甘肃建筑职业技术学院 甘肃 兰州 730050） 力越大。规范给出了在使用阶段钢筋应力的计算公式： (2.1) 式中，M为作用在构件上的弯矩设计值；AS为实际配的纵向钢筋截面面积；σs为钢筋应力；fy为钢筋抗拉强度设计值。一般认为，当σs> 0.8fy时，应当进行承载力加固。如果是超筋梁，由于不能在受拉区进行加筋补强，因此必须采用加大截面的办法或采用增设支点的办法进行加固。2.2 上端加固法正截面承载力计算 (l)素混凝土加固受弯承载力计算公式 3 加固梁的试验研究 3.1 实验目的 (1)实验之前通过对8根用于加固的梁体施加受损荷载，达到模拟实际桥梁受力状态的目的； (2)通过对受损梁体实施初次加载试验，采集加固之前梁体的各种数据，与加固之后数据做对比分析；同时对一根未用于加固的本体梁进行极限承载力试验，所采集数据与加固梁做对比分析； (3)通过对加固梁体实施二次加载，采集梁体加固后各种数据，所采集数据为：梁的极限承载力、挠度、钢筋应变、混凝土应变、裂缝开展的变化情况以及界面层受损程度； (4)通过所采集试验数据对增大截面上端加固法进行可行性研究。 3.2 实验方案 3.2.1 混凝土梁的制作 本体梁所用混凝土为商品混凝土，设计强度等级为C30，同批浇注的构件中留有9块150mm×150mm×150mm的立方体试块，试块与构件在同等条件下养护，并留有钢筋作拉伸试验，测定屈服强度和极限强度。分析计算时取混凝土试块的实测平 均值和钢筋的实测平均值。
梁加固方案
施工组织设计 （施工大纲、施工方案） 工程名称前滩企业天地三期项目 文件名称地下室梁加固施工方案 上海建工一建集团有限公司 二O一六年四月
施工组织设计（施工大纲、施工方案）报批表 工程名称：前滩企业天地三期项目 文件名称：地下室梁加固施工方案 承建单位：上海建工一建集团有限公司 编制单位：上海建工一建集团有限公司 编制人员：郑军编制日期 2016.5.19
地下室梁加固施工方案 一、现场情况 地下二层19-20/E-F轴BHFM1220-15无法正常开启，经现场实测，梁截面为1400，与此人防门门框刚好有200左右距离相碰，此防火门北侧梁1LL （DX）8，地下二层19-20/E-F轴区域混凝土浇捣日期为2015年8月29日，此日期期间我司施工图纸为同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司出版的20-004为D版图纸，根据设计D版图纸（14.07.15）此梁截面大小为550×1400； D版图纸20-004
二、图纸核查及原因分析 (1) 查阅地下室结构图纸，结论梁截面过大，按最新版施工蓝图，1LL （DX）8截面大小应为550×1200。由于该套图纸收到日期为15年10月30日，期间地下室结构已施工完毕。 H版结构图纸20-004 三、结构加固方案 针对上述问题，为确保人防门正常使用，满足人防验收要求，项目部及时与设计进行沟通，决定对结构与人防门相碰区域进行凿除，再对1LL（DX）8进行加固。 编制依据： 《建筑结构加固施工图设计表示方法》07SG111-1 《混凝土结构加固设计规范》GB50367 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
深究钢筋混凝土梁桥加固方法
深究钢筋混凝土梁桥加固方法 度及车辆载重越来越大，尤其是推行拖挂运输和集装箱运输后，重型车辆日益增多。由于设计标准的改变，载熏能力提高，加大了道路桥梁的负荷，致使许多己建桥梁出现承载力偏低的情况，特别20世纪8O年代以前修建的，设计荷载标准较低，承载力不足，桥面老化、破损、裂缝等，已经有相当一部分满足不了现代交通的通行要求，甚至出现了干线公路桥梁重车无法通过的现象；而80年代后修建的部分桥梁虽然承载力能满足荷载要求，但随着交通量的剧增，桥宽不能满足通行能力；更有一些桥梁在远没有达到设计寿命时出现耐久性能严重退化的现象，影响其承载能力和使用寿命。因此，采用适当的加固和改造技术措施，恢复和提高桥梁的承载能力及通行能力，延长桥梁的使用寿命，以适应现代化交通运输的需要。 1桥梁加固的国内外研究现状 随着我国公路交通事业的迅猛发展，公路交通量不断增加．行车密度及车辆载重越来越大，公路桥梁负荷日趋加重，尤其是推行拖挂运输和集装箱运输后，重箱车辆日益增多，现有桥梁中有相当一部分已经满足不了使用要求，这是世界各国所面临的严峻问题。例如美国曾共用四年时间对全国公路桥作了调查，迄至1981年的统计，美国全国共有公路桥约566000座，调查报告中叙述了514000座桥梁的现状．这些桥梁中约有40％以上f超过200000座)都有不同程度的损坏．9800座桥梁结构强度降低应停止使用或限载通行f约占总数20％)；102000座桥梁车行道
太窄桥下净空不够或承载力不足(约占总数20％1。由于桥梁的陈旧老化弃养失修桥塌事故不断发生，给美国经济发展和人民生活带来极其不良的影响。日本在20世纪7O、8O年代公路运输急剧发展．汽车日益大型化、重型化．交通量逐年增加给公路桥梁造成越来越大的压力，1956年以前按旧标准设计施工的桥梁其承载能力更感不足，据统计，这类桥梁约占5500座，其中普通混凝土约4500座。美、日、西欧和北欧为使已有桥梁达到高速公路的桥梁标准，对不少桥梁进行改造加固，为提高现有混凝土桥梁的承载能力，英国运输和道路研究所专门进行了桥梁加固试验。印度在近十年间，随着交通量和车辆载重的增加，对国道上承载能力较低的桥梁都进行了加固，并对能够承受荷载等级较高的桥梁进行了加固。1981年4月，由西方24个国家参加的联合国经济合作与发展组织，于1981年召开关于道路桥梁维修与管理国际会议．1982年召开了国际桥梁与结构会议，1983年召开了第十七届国际道路会议，很多国家对现有桥梁的安全性评价减产及维修加固等方面提出了众多篇有价值的论文。20世纪8O年代以来，我国在旧桥加固改造技术的研究与试验方面进行了大量的工作。交通部在六五七五计划期间下达了一系列有关旧桥检测、承载力评定及加固技术的科研课题，举办了多次桥梁维修、养护、加固、改造技术的学术会议。各省、市、自治区交通部门都在桥梁维修、养护、加固、改造的实践中取得不少成功的经验，并在实践中获得了显著的社会、经济效益，推动了交通事业的发展。由此可见，对桥梁尤其是对旧桥危桥的加固维修以及如何提高其承载力问题研究的试验与推广，已经引起了世界性的关注。大量资料表明．随着世界上
钢筋混凝土梁加固方案及工程施工工艺
钢筋混凝土梁加固施工工艺 以框架梁的加固为例，较为合理、经济、技术先进的加固方案当属粘钢锚固法和碳纤维加固法，前者以造价低，施工简单，占用空间小，加固效果好，明显优于加大截面法和预应力加固法，后者除材料费用高外，则各种优势尽显其中，重要表现在自重轻，材料自身几乎不增加重量；强度高，固化后的碳纤维强度比钢材高达十几倍；劳动强度小，一个作业面只需一至两人操作即可；施工工期短，熟练工人每人每天可完成近200㎡左右。但是，应用其在负弯矩部位进行加固效果不如钢板性能好。 几种典型加固方法的工程施工要求 工程加固的目的就是要通过加固施工达到修复、补强、提高承载力、增强使用功能、满足使用要求，因此，选择加固方案要以提高加固工程质量为根本目的。对于不同的加固方案也有不同的施工方法和质量评定标准。根据《混凝土结构加固技术规范》（CECS25︰90）中几种典型的加固方法，依照施工经验，不同的加固方法在施工时应重点做到： 4．1 外包钢加固法要把表面处理包括加固结合面和钢板贴合面处理作为加固施工过程中的关键，对于干式加固施工，为了使角钢能紧贴构件表面，混凝土表面必须打磨平整，无杂物和尘土；当采用湿式加固施工时，应先在处理好的角钢及混凝土表面抹上乳胶水泥浆或配制环氧树脂化学灌浆料，对钢板进行除锈，混凝土进行除尘并用丙酮或二甲苯清洗钢板及混凝土表面，进行粘、灌。 4．2 预应力加固法采用预应力拉杆加固时，在安装前必须对拉杆事先进行调直校整，拉杆尺寸和安装位置必须准确，张拉前应对焊接接头、螺杆、螺帽质量进行检验，保证拉杆传力正确可靠，避免张拉过程中断裂或滑动，造成安全和质量事故；采用预应力撑杆加固时，要注意撑杆末端处角钢（及其垫板）与混凝土构件之间的嵌入深度传力焊缝的质量检验，检验合格后，将撑杆两端用螺拴临时固定，然后用环氧砂浆或高强度水泥砂浆进行填灌，加固的压杆肢、连接板、缀板和拉紧螺栓等均应涂防锈漆进行防腐。 4．3 改变结构传力途径加固法增设支点若采用湿式连接，在接点处梁及支柱与后浇混凝土的接触面，应进行凿毛，清除浮渣，洒水湿润，一般以微膨胀混凝土浇筑为宜。若采用型钢套箍干式连接，型钢套箍与梁接触面间应用水泥砂浆座浆，待型钢套箍与支柱焊牢后，再用较干硬砂浆将全部接触缝隙塞紧填实；对于楔块顶升法，顶升完毕后，应将所有楔块焊连，再用环氧砂浆封闭。 4．4 混凝土构件外部粘钢加固法此法施工较为简单，但首先需要着重注意混凝土和钢板的表面处理，对于旧、脏严重的混凝土构件的粘合面，应先用硬毛刷沾高效洗涤剂，刷除表面油垢污物后用水冲洗，再对粘合面进行打磨，除去2～3㎜厚表层，露出新面和平整，将粉尘清除干净；对于混凝土表面较好的，则可直接对粘合面进行打磨，去掉1～2㎜厚表层，使之平整，清去粉尘，再用丙酮
梁柱加固施工法
梁柱加固施工法
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1．2包角钢加固在原柱子四角包E 100×10角钢，并用乳胶水泥砂浆使角钢与柱混凝土紧密粘贴牢固。沿柱高再将扁钢箍（间距450mm）与角钢焊接牢固（图1）。具体作法如下。 图1柱包角钢加固作法 （1）配制乳胶水泥时，要求乳胶（聚醋酸乙烯乳液）含量为水泥重量的5％～10％，加水适量，呈膏状体。 （2）采用乳胶水泥粘贴外包型钢时，应先在柱角（预先应做处理）上抹厚5mm 的乳胶水泥，随即贴上角钢。为防止角钢松脱，应用特制夹具在柱的两个方向将4根角钢与柱子牢牢夹紧（夹具间距以500mm 为宜），然后将扁钢（－50×5）箍与角钢焊接，并应交错施焊，防止过热，在乳胶水泥初凝前必须完成。 （3）如上下柱子均需用此方法加固时，应使用通长角钢，不要断开。所有外包型钢施工完毕后应在型钢表面抹一层1∶2水泥砂浆（厚20mm），抹面层时严格按北京市《分部项目工程工艺规程》执行，防止空鼓、裂缝。 （4）柱上下与楼板连接处可根据柱子受力要求加角钢套箍（图2），以加强柱子受力性能。 图2柱脚角钢套箍 1．3柱综合加固法 除以上两种柱子加固方法外，还有一小部分采用综合加固方法，即把以上两种方
法综合使用，如图3所示。 图３柱综合加固方法 2 钢筋混凝土梁的加固 梁加固比柱子加固复杂，操作也较困难，部分楼板需开大洞（作管道间使用），因此除楼板加固外，还需要新增加次梁。根据受力情况，梁的加固可分为以下几类。2．1新增加次梁 一般在两根主梁的跨间加一根次梁。由于楼层荷载有较大幅度增长（如增加隔断墙和卫生间设备等），且增设次梁后主梁受力情况也发生改变，故主梁也需进行加固。次梁加固方法如下：（1）支护楼板（留出新次梁的位置），然后沿梁长按梁宽度凿去楼板混凝土；（2）安装主梁与次梁交接处的钢板套箍（用作次梁支座用，见图4）；（3）焊上托钢筋的小块钢板，安装次梁主筋；（4）支新次梁底模，绑扎梁钢筋、箍筋等，再合上侧模，加支撑；（5）浇筑新次梁混凝土及养护。 图4 主梁与次梁交接处作法 2．2主梁加强作法 2．2．1主梁贴钢板法加固
不同加固方式对钢筋混凝土梁抗弯性能的影响
第３６卷第１２期 硅 酸 盐 通 报 Ｖｏｌ．３６ Ｎｏ．１２２０１７年１２月 ＢＵＬＬＥＴＩＮＯＦＴＨＥＣＨＩＮＥＳＥＣＥＲＡＭＩＣＳＯＣＩＥＴＹ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２０１７ 不同加固方式对钢筋混凝土梁抗弯性能的影响 张晶晶，窦远明，张 硕 （河北工业大学土木与交通学院，天津 ３００４０１） 摘要：以我国某条高速公路的改扩建工程中的预应力钢筋混凝土梁为原型，通过缩尺模型，设计了３根试验梁，主要研究了ＣＦＲＰ布加固法和预应力钢绞线加固法对桥梁结构弯曲性能的影响，分析了试验梁极限承载力的变化，梁体的挠度，混凝土、钢筋及加固材料的应变，裂缝数量及发展情况等。试验结果显示：ＣＦＲＰ布加固法和预应力钢绞线加固法均能有效提高梁体的承载能力；ＣＦＲＰ布加固法通过分散受拉区混凝土所受的拉应力，限制混凝土裂缝的发展；预应力钢绞线加固法约束梁体弯曲变形的效果非常明显，可以有效减小梁体的挠度。 关键字：ＣＦＲＰ布；预应力钢绞线；加固；弯曲性能 中图分类号：ＴＵ３７８．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１-１６２５（２０１７）１２-４０１４-０６Effect of Different Reinforcement Methods on the Bending Performance of Reinforced Concrete Beams ＺＨANG Ｊiｎｇ-jiｎｇ，DOU Ｙuａｎ-miｎｇ，ＺＨANG Sｈuo （ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００４０１，Ｃｈｉｎａ） Abstract ：３ｔｅｓｔｂｅａｍｓｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｃａｌｅｍｏｄｅｌｗｈｉｃｈｗａｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｂｅａｍｉｎｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆａｈｉｇｈｗａｙｉｎＣｈｉｎａｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆＣＦＲＰ（ＣａｒｂｏｎＦｉｂｅｒＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓ）ｓｈｅｅｔｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔａｎｄｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｓｔｅｅｌｓｔｒａｎｄｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｏｎｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｂｒｉｄｇｅｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ，ｔｈｒｏｕｇｈａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｔｈｅｌｉｍｉｔｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｇｉｒｄｅｒｓ，ｔｈｅｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｅａｍｂｏｄｙ，ｔｈｅｓｔｒａｉｎｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔａｎｄｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｔｈｅｎｕｍｂｅｒａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｒａｃｋｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔ：ＣＦＲＰｓｈｅｅｔｓｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔａｎｄｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｓｔｅｅｌｓｔｒａｎｄｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｂｅａｍｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ；ＣＦＲＰｓｈｅｅｔｓｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｃａｎｌｉｍｉｔｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｒａｃｋｓｂｙｄｉｓｐｅｒｓｅｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｓｓｏｆｃｏｎｃｒｅｔｅ．Ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｓｔｅｅｌｓｔｒａｎｄｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｃａｎｂｉｎｄｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇｏｆｔｈｅｂｅａｍｏｂｖｉｏｕｓｌｙ，ａｓｗｅｌｌａｓｒｅｄｕｃｅｔｈｅｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．Key words ：ＣＦＲＰｓｈｅｅｔ；ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｓｔｅｅｌｓｔｒａｎｄ；ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ；ｂｅｎｄｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ 基金项目：河北省交通运输厅科技计划项目（Ｙ-２０１２０４６） 作者简介：张晶晶（１９９０-），女，博士研究生．主要从事结构工程、桥梁工程等方面的研究．１ 引 言 改革开放后，我国的建筑业随着经济增长而快速发展，尤其是桥梁建设突飞猛进，但是统计显示其中８０ 年代以前修建的各类桥梁约占总数的２０％左右［１］，而这一部分桥梁由于当时设计标准较低，施工技术不足， 加之桥龄老年化、物理腐蚀、化学腐蚀，以及运输量快速增长等原因，其结构安全性正受到严重的影响［２］，对 于存在安全隐患的桥梁，相比于拆除重建，通过加固的方式提高桥梁承载能力，延长桥梁使用寿命无疑是一种非常经济有效的方式。在众多传统加固方式中，体外预应力钢绞线加固法是最为经济有效的方法之一，而 万方数据
常见软土地基的加固方法
一．软土的定义 所谓软土，从广义上讲就是强度低、压缩性高的软弱土层。 二．软土的类型：按孔隙比及有机质含量为主划分为：软粘性土、淤泥质土、淤泥，称软土； 泥炭质土、泥炭，称为泥沼。 三．软土的特性 a.天然含水量高、孔隙比大。含水量在34%~72%之间，孔隙比在1.0~1.9之间，饱和度一般大于95%，液限一般为35%~60%，塑性指数一般为13~30，天然容积密度为15~19KN/m3 b.透水性差。大部分软土的渗透系数为10-8~10-7cm/s c.压缩性高。压缩系数为0.3~0.5,属于高压缩性土。 d.抗剪强度低。其快剪粘聚力在10ＫＰａ左右，快剪内摩擦角在0~5o ｅ．具有触变性。一旦受到扰动，土的强度明显下降，甚至成流动状态。 ｆ．流变性显著。其长期抗剪强度只有一般抗剪强度的０.４～０.８倍。 四．软土地基的处理原则 主要原则是：技术可行、经济合理、满足工期要求。 五．软土地基的加固方法 1.垫层与浅层处治。设置于路堤与软基之间的透水性垫层是地基中的孔隙水排出的通道，软土地基上修筑的路堤，其下均宜设置透水性垫层。浅层处治适用于表层软土厚度小于3m的软土路段的处理。 ２、辗压实法——挖制最佳含水量，对土基分层压实，以提高强度和降低压缩性。 强夯法是以8—12t（甚至20t）的重锤，8-20m落距（最高达40m），土基进行强力夯击，利用冲击波和动应力达到加固土基的目的。 ３、排水固结法——饱和软土在荷载作用下，排水固结后，抗剪强度可得到提高，则达到加固的目的。 ４、挤密法——土基成孔后，在孔中灌以砂、石、灰土石灰等材料，捣实成直径较大的桩体，孔隙减少，提高承载力和加固的目的。 砂井——是利用各种打桩机具击入钢管或高压射水，爆破等方法在地基中获得一定规律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。 A.外砂井顶面应铺设砂垫层，以构成完整的地基排水系统； B.砂井直径一般为20~30cm,软土厚大于5m; C.砂井施工方法——打入空心管法、射水法。 挤实砂（碎石）桩——是以撞击或振动的方法强力将砂、石等材料挤入软土地基中，形成直径较大的密实柱体，提高软土地基的整体抗剪强度，减少沉降。 生石灰桩——用生石灰碎块置于桩孔中形成桩体。其孔径20~40cm,长在12m以内。 5、化学加固法——利用化学溶液或胶结制，采用压力灌或搅拌混合料等措施，使土粒胶结起来，达到加固土的目的。 6、抛石挤淤——是强置换土的一种形式，不必抽水挖淤，施工简便。适用于软土3~4m，石块大小不小于0.3m。 7、反压护道法——是在路堤两侧填筑一定宽度和不定期定高度的护道，它运用力学平衡原理保持路基的稳定。适用于反压护道高度为1/2路堤高度。 8、土工合成材料自治——土工合成材料具有加筋、防护、过滤、排水、隔离等功能。利用
混凝土结构的加固分为直接加固与间接加固两类
混凝土结构的加固分为直接加固与间接加固两类，设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方混凝土结构加固篇 一、直接加固的一般方法有： 1、加大截面加固法 在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层，可增加截面有效高度，扩大截面面积，从而提刚度，起到加固补强的作用。 在适筋范围内，混凝土弯变构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。在原构件正截有效地提高原构件正截面抗弯承载力。在截面的受拉区加现浇混凝土围套增加构件截面，通过新加承载力，改善正常使用性能。 加大截面加固法施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验；适用于梁、板、柱施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小。 2、置换混凝土加固法 该法的优点与加大截面法相近，且加固后不影响建筑物的净空，但同样存在施工的湿作业时间有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。 3、有粘结外包型钢加固法 外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边，外包钢加固钢筋混凝土梁一般应采用湿式钢与被加固构佣粘结成一整体，加固后的构件，由于受拉和受压钢截面面积大幅度提高，因此正截该法也称湿式外包钢加固法，受力可靠、施工简便、现场工作量较小，但用钢量较大，且不宜适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固 4、粘钢加固法 钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段（正截面受拉区、正截面受压区或构件的承载力，且施工方便。 该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，对生产和生活影响小，且加固后对原果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平；适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或 5、粘贴纤维增强塑料加固法 外贴纤维加固是用胶结材料把纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉区域，使它与被加固截除具有粘贴钢板相似的优点外，还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。 6、绕丝法 该法的优缺点与加大截面法相近；适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固，或需对受 7、锚栓锚固法 该法适用于混凝土强度等级为C20~C60的混凝土承重结构的改造、加固；不适用于已严重风化 二、间接加固的一般方法有： 1、预应力加固法 （一）预应力水平拉杆固法 预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件，由于预应力和新增外部荷载的共同作用，拉杆内产生构件上（当拉杆与梁板底面紧密贴合时，拉杆会与构件共同找曲，此时尚有一部分压力直接传递给该作用克服了部分外荷载产生的弯矩，减少了外荷载效应，从而提高了构件的抗弯能力。同时，由得以缓解、控制、斜截面抗剪承载力也随之提高。 由于水平提杆的作用，原构件的截面应力特征由受弯变成了偏心受压，因此，加固后构件的承力。 [本帖最后由一诺于 2012-02-02 08:30 推荐 ]