當蓋梁受正彎矩(jǔ)作用且蓋梁底部鋼筋在節點區錨(máo)固(gù)的數量較少時,經常出現(xiàn)蓋梁的抗彎強度低於下麵的橋墩的(de)情況。為使塑性鉸發生在橋墩上,蓋梁承擔負彎矩的能力也可能不(bú)足,尤其是頂部鋼筋過早切斷的時候。如果加固時(shí)允許蓋(gài)梁發(fā)生屈服且保證蓋梁能夠滿足彎(wān)曲延性需求,蓋梁上可能發生難以修複的破壞。因此對蓋梁加固時,通常通過提高蓋梁的抗彎能力來保證在橋墩上發生塑性鉸。如果有必要,可以使用前麵介紹(shào)的(de)方法對橋墩進行加(jiā)固。
橋墩頂設有支座時,可將蓋梁(liáng)表麵鑿毛後,在其兩側設置鋼筋或預應力鋼筋混凝土托梁進行加(jiā)固。新增設的混凝(níng)土托梁(liáng)應該與蓋梁共同承擔彎矩和剪力(lì)作用,防止蓋梁發生屈服。因為橋墩的彎矩會傳至已有蓋梁上,故應在(zài)橋墩表(biǎo)麵設置足夠(gòu)的暗銷,並通過剪切摩擦將增設的混凝土托梁(liáng)內鋼(gāng)筋的抗彎能力傳遞給蓋梁。所需暗銷的數量則由需要傳遞力(lì)的大小計算得到,當考慮傳遞混(hún)凝土托梁(liáng)底部鋼筋的承載力時,豎向有效剪切麵的高度(dù)取為蓋梁下半部分的(de)高度,長度取為橋(qiáo)墩軸(zhóu)線(xiàn)與橋墩之間(jiān)中點的距(jù)離;當考慮傳遞混(hún)凝土(tǔ)托梁內頂部鋼筋的承載力時,有效剪切麵相應地取為蓋梁的上半部分。
對托梁進行預應力張拉,不管是單獨還是聯合使用附加鋼筋都(dōu)會提(tí)高蓋梁的抗彎能力。如果能夠防止預(yù)應力筋發生鏽蝕,也可采用體外預應力。不管是采用體內還(hái)是體外預應力,預應力鋼筋都(dōu)要在蓋梁兩(liǎng)端錨固,預應(yīng)力鋼筋的補強作用無需經過已有(yǒu)蓋梁與混凝土托梁之間的豎向接觸麵進行傳遞(dì)。當在混凝土托(tuō)梁中添加箍筋時,也可增加蓋梁的抗剪能力。預應力則可增加混凝土托梁自身的抗剪能力。蓋梁的抗剪加固設計與新(xīn)橋的設計過程一樣。
采用預應力混(hún)凝(níng)土托梁對鋼筋混凝土框架進行局部加固(gù)時(shí),為了改善(shàn)鋼筋的錨固情(qíng)況,對橋墩一蓋梁節點進行了擴建。這種加固技術對控製塑性鉸,使其出現在橋墩上是非常有效的,但是(shì)隻能提供有(yǒu)限的彎曲延性。在地震作(zuò)用較弱的地區,使用這種技術(shù)即可(kě)滿足要(yào)求。而(ér)在(zài)強震區,則需要采用本章(zhāng)前(qián)麵(miàn)介紹(shào)的橋墩加固技術以提(tí)高蓋梁的(de)彎曲延性,也可用纖維材料將蓋梁完全包裹起(qǐ)來,提(tí)高蓋梁的抗彎和(hé)抗剪能力。
當蓋梁與縱梁整體澆築時,由於受到幾(jǐ)何尺寸的限製,使加固蓋梁抗彎能力的難度大大增加。可通過在蓋梁的下部增設(shè)混凝土托梁的方式提高蓋梁承擔正彎矩的能力,但是(shì)卻很難提高承擔負彎矩的能力。打掉主梁(liáng)頂部的混(hún)凝土並(bìng)增設鋼筋可提高承擔(dān)負彎矩的能力,但這(zhè)樣需要中斷交通,並且為了防止重力作用下發生破壞,可能還需要(yào)布置臨時支撐。依據能力設計原理使蓋梁隻在彈性範圍工作,在灌漿鍍鋅管中設置(zhì)體外預應力或在梁腹間設置常規的體(tǐ)內預應(yīng)力混凝土托梁是同(tóng)時提高正(zhèng)向和負向抗彎能(néng)力最經濟的兩種方法。
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