浅谈粘贴钢板法在桥梁加固设计中的应用(2)

4.1 计算资料

空心板采用C40混凝土，受拉钢筋为61φ25，保护层120mm，钢筋截面积As=29943.3mm2，计算截面恒载跨中弯矩MG=2.49×103 kN.m，活载跨中弯矩Mq=3.94×103 kN.m，主钢筋为HRB335，未发现锈蚀。拟采用在中断交通的情况下粘贴钢板加固，不考虑受压钢筋的作用。

4.2 应力验算

计算时先将空心板截面换算成等效工字形截面，然后按T形截面处理。

4.2.1 第一阶段应力计算

计算加固前恒载作用下原截面混凝土及钢筋的应力。计算结果如下。

截面受压边缘混凝土应力：σ′c1=1.97MPa

受拉钢筋重心处应力：σs1=35.28MPa

截面受拉边缘混凝土应力：σc1=6.79MPa

4.2.2 第二阶段应力计算

计算加固后活载及后加恒载作用下截面的混凝土及钢筋应力。

选择厚度6mm，宽200mm钢板粘贴，共使用20块，截面积Asp=20*6*200=24000mm2。计算结果如下。

原截面受压边缘混凝土应力：σ′c2=4.19MPa

原受拉钢筋重心处应力：σs2=39.54MPa

粘贴钢板重心处应力：σsp=67.19MPa

4.2.3 最终应力验算

原截面受压区边缘混凝土应力：σ′c=σ′c1+σ′c2=1.97+4.19=6.16MPa<[σw]≈fcd=18.4MPa

原受拉钢筋重心处最大应力：σs=σs1+σs2=35.28+39.54=74.82<[σs]≈0.66fsd=185MPa

粘贴钢板重心处应力：σsp=67.19MPa<[σsw]≈0.75fsd=210MPa

4.3 截面验算

验算加固后持久状况承载能力极限状态正截面抗弯承载能力。

承载能力极限状态下弯矩组合设计值：Md=1.2MG+1.4Mq=8.504×103 kN.m

计算过程这里不在详述，计算结果如下。

正截面抗弯承载力为9372.6kN.m≥у0Md=8.504×103 kN.m，符合要求。

5、结束语

粘贴钢板法是桥梁加固的一种常见方法，它施工简单且养护方便，对我国大量的旧桥、缺陷桥加固具有重要的实用价值。也是设计人员进行加固设计时的重要加固措施之一。

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