桥梁加固设计及设计规范(上) 宋宁

中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTD中交第一公路勘察设计研究院有限公司宋宁桥梁加固设计及设计规范（上）中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTD内容提要12345规范编制的依据、原则和指导思想《公路桥梁加固设计规范》的主要内容设计规范的总则和基本规定657体外预应力加固法6改变体系加固法8改变体系加固法增大截面加固法粘贴钢板加固法粘贴纤维复合材料加固法中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTD规范编制的原则1.总结国内桥梁加固设计、施工之成熟经验，同时借鉴吸收国外的先进经验;2.技术上既要采纳成熟理论、新方法、新材料、新工艺，还要考虑到国内现状。3.充分考虑与其它相关标准、规范的协调性。一、规范编制的原则和指导思想中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTD规范编制的指导思想《公路桥梁加固设计规范》、《公路桥梁加固施工技术规范》是公路桥梁系列规范的重要组成部分。以承载力不足及已产生病害的桥梁为对象，以现场所取得的检测评估或荷载试验等资料为依据，以桥梁加固常用的基本方法为主线，对桥梁加固方案的选择、主要材料、主要工艺、主要计算方法、细部构造设计及施工过程起指导作用的具有中国特色的、操作性较强的重要技术法规，也是进行桥梁加固质量验收与评价的重要依据。一、规范编制的原则和指导思想中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTD二、《公路桥梁加固设计规范》的主要内容正文：1总则2术语、符号3基本规定4加固用材料5增大截面加固法6粘贴钢板加固法7粘贴纤维复合材料加固法8体外预应力加固法9改变体系加固法10梁桥加固11拱桥加固12悬索桥、斜拉桥加固13钢桥及钢-混组合结构桥梁加固14桥梁下部结构及基础加固设计15桥梁抗震加固16混凝土裂缝处理17支座、伸缩缝更换附录：附录A植筋技术附录B锚栓技术附录C钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件应力（应变）计算附录D碳纤维片材加固混凝土结构施工质量现场检验方法附录E体外索加固体系结构分析方法和简支体系的内力计算附录F简单支撑加固法计算步骤附录G圆形和矩形截面屈服曲率和极限曲率计算规范共17章和7篇附录中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTD混凝土梁桥常见缺陷1跨中挠度过大；2跨中底板开裂；3靠支点或跨中腹板开裂；4齿板或其附近区域开裂；5箱梁顶板渗水、钢筋锈蚀；6支座剪坏，支座脱空，锁死；7箱梁底板局部开裂；8边支点附近底板腹板开裂；9…..中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTD中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTD中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTD产生缺陷主要原因1结构尺寸不合理(设计)2计算差错、漏算(设计)3力筋布置不合理(设计)4构造筋不足(设计)5局部、细节研究不够(设计)6混凝土施工质量不好(施工)7施工方法、顺序不当(设计、施工)8支架变形、变位(施工)9缺少养护（管养）10……中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTD裂缝分类及成因结构裂缝设计应力超限配筋不当预应力锚固不当基础沉降意外事故支架变形混凝土收缩化学作用热量变化钢筋锈蚀碱性骨料反应混凝土炭化早期水化热冰冻、融化非结构裂缝中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTD1、总则三、设计规范的总则和基本规定桥梁加固设计目标安全适用经久耐用环境保护技术可靠经济合理规范适用范围恢复桥梁使用功能增强桥梁的耐久性提高桥梁承载能力1.0.11.0.2各类桥梁增强桥梁安全性中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTD1、总则三、设计规范的总则和基本规定表观检测荷载试验综合评估无损检测结构验算桥梁加固设计1.0.3社会比较技术比较经济比较1.0.4有特殊使用要求的桥梁,其荷载标准、设计基准期、功能要求通过专题研究确定1.0.5加固设计除满足本规范外，尚应符合国家、行业相关标准、规范的规定中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTD三、设计规范的总则和基本规定2、基本规定加固前提☆经技术状况评定和承载载力鉴定确认了可行性设计主要依据☆设计图☆竣工图☆检测评估报告☆必要时现场核对计算参数☆病害影响☆材料劣化☆新旧材料结合性能☆新旧材性差异☆实测几何参数对于缺乏设计及竣工资料的大桥或技术复杂桥梁，应考虑采用荷载试验的方法来确定其实际承载能力，依此作为加固设计的依据。中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTD三、设计规范的总则和基本规定2、基本规定需考虑因素3.1.2尽可能不损伤原构件，防止新的损伤或病害；3.1.3高温、冻融、腐蚀环境影响，针对性措施；3.1.4桥梁有抗震要求，验算抗震能力；3.1.5施工方法、工艺、流程应考虑结构倾斜、失稳、坍塌可能性。3.1.6特大桥、大桥主要承重构件多方案技术、经济比较。中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTD三、设计规范的总则和基本规定加固设计计算内容☆各施工阶段构件强度、稳定性和结构变形；☆加固后验算需考虑附加荷载（温度变化、混凝土收缩、徐变等）影响；☆考虑桥梁建设年代的设计荷载和材料性能。2、基本规定中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTDq三、设计规范的总则和基本规定加固设计计算基本假定在新加材料与原结构（构件）未有效结合前，其恒载（含新加材料重量）应由原结构承担。有效结合后施加的荷载（恒载、活载、附加荷载）由加固后的组合截面承担。加固应充分考虑分阶段受力、结构有损伤的特点1中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTDq三、设计规范的总则和基本规定加固设计计算基本假定在不同受力阶段，截面变形符合平截面假定2在极限状态下，原结构受压区边缘混凝土应变达到极限值，截面受压区应力简化为矩形计算，抗压强度取混凝土设计强度。3中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTD三、设计规范的总则和基本规定在极限状态下，原结构受拉区钢筋仍为理想弹塑性，抗拉强度取抗拉设计强度。混凝土结构加固后的极限承载力以原结构截面中混凝土或钢筋强度设计值控制。加固设计计算基本假定直接加筋类加固构件特点是后加补强材料只承担车辆荷载及后加荷载产生的内力，与原结构钢筋相比，其应变（应力）相对滞后，一般情况下在极限状态时，其应力达不到抗拉强度设计值。54中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTD工程可行性研究（估算）q三、设计规范的总则和基本规定2、基本规定加固方案、初步设计（概算）加固施工图设计（预算）加固设计程序特大桥、大桥或技术复杂桥梁应根据桥梁技术状况及承载能力评定结论，综合考虑各种因素编制加固工可，按本条程序进行加固设计；一般性桥梁可不做工可，但在初设中对桥梁主要承重部分的加固应有不少于两个方案比较，择优选推荐方案进行施工图设计。中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTDq四、设计规范的总则、术语符号和基本规定检测（定期、特殊）评估方案设计施工图设计施工加固后评估中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTDq桥梁加固常用方法增大截面粘贴钢板体外预应力加固法粘贴纤维复合材料加固方法直接加固薄弱区，提高构件承载力改变原结构受力体系，调整结构内力中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTD规范中相应的构件加固法构件加固方法增大截面加固法（第5章）粘贴钢板加固法（第6章）粘贴纤维复合材料加固法（第7章）体外预应力加固法（第8章）改变体系加固法（第9章）中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTD在桥梁构件采用增大截面法加固工程上，主要的结构型式有：四、增大截面加固法（一）主要加固结构型式中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTD1）受弯构件2）受压构件（轴压、偏心受压）h'chcbmbm新增混凝土新增混凝土h'ch'chch'c新增混凝土四、增大截面加固法主要加固结构型式中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTD设计规范针对上述构件的增大截面加固法制订了条文，主要提出的要求为：（1）加固计算的基本公式；（2）相应的新旧混凝土截面构造要求等。四、增大截面加固法中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTD1）增大截面法加固混凝土受弯构件分在截面受压区和截面受拉区加固型式。受弯构件截面受压区加固是以增加截面混凝土高度为主，但必须按要求配置构造钢筋；四、增大截面加固法（二）混凝土受弯构件加固设计计算受弯构件受拉区加固是以增加补充受拉钢筋为主，但必须增设混凝土厚，达到钢筋混凝土保护层厚度的要求。中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTD新增混凝土q2q2+q1+Gh'ch1h2有支撑时拆除支撑后q2h1q2+q1Gh2无支撑四、增大截面加固法（二）混凝土受弯构件加固设计计算中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&DesignInstituteofChinaCO.,LTD规范要求按JTGD62-2004规范第8.1条组合式受弯构件要求进行设计计算。计算是按二阶段受力计算。对加固前原梁和加固后组合式受弯构件分别进行正截面承载力、斜截面承载力计算；结合面抗剪计算；使用阶段计算。四、增大截面加固法（二）混凝土受弯构件加固设计计算中交第一公路勘察设计研究院有限公司TheFirstHighwaySurvey&D