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原文传递双层预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁的试验与应用研究

论文题名：	双层预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁的试验与应用研究
关键词：	双层预应力碳纤维板;空心板;桥梁加固;钢筋混凝土梁
摘要：	随着我国交通基础设施的不断完善，建设步伐逐渐放缓，我国道路桥梁也将逐渐进入管养维护阶段。由于自然老化、交通量增加等原因，一些桥梁逐渐出现承载力不足等问题，亟需可靠的加固技术对出现问题的桥梁进行加固。与粘钢等被动加固技术相比，预应力碳纤维板加固技术因其施工工艺简单、加固效果好等优点成为桥梁加固技术发展的方向。　　在桥梁加固的实践中，较多的空心板（包括预制装配板和整体现浇板）存在底板厚度不足、空洞较多的先天缺陷。由于各种原因，需要采用预应力碳纤维板进行加固，因此必然要在底板上设置锚固座，并设置压板（紧压碳纤维板，保持与混凝土表面的良好粘接），然而在空洞或底板厚度不足的地方是无法满足这个要求的。　　因此在实际的空心板加固中，可以供预应力碳纤维板锚固并固定的位置并不宽裕。因此本研究团队开发了可以夹持2层碳纤维板的波形锚，并开发了针对双层预应力碳纤维板的加固工艺，也特别设计了双层预应力碳纤维板加固T型梁的试验，验证这种双层预应力碳纤维板加固技术的可行性。试验研究表明，双层预应力碳纤维板加固技术是可靠的，加固效果也十分明显。　　以双层预应力碳纤维板加固T梁的试验研究为基础，本团队将该技术的成果成功应用于重庆云阳县汤溪河桥的现浇整体板梁的加固，该加固也是世界上首例双层预应力碳纤维板加固的应用实例。　　重庆云阳县汤溪河桥为普通钢筋混凝土的现浇整体板梁，由于施工质量较差，存在大量的空洞，底板厚度严重不足，板底钢筋锈蚀严重，经鉴定属于四类桥，必须进行加固处治。虽然该桥为整体板，板底面较宽，理论上可以布置若干条预应力碳纤维板进行加固，但因为其存在空洞及板底厚度不足，在空腔的位置无法设置锚固螺栓，故实际预应力碳纤维板的布置位置非常有限，只能在腹板（或肋板）对应处的底板位置设置预应力碳纤维板。为了更有效的提高该桥的承载能力，针对此桥设计了双层预应力碳纤维板加固方案。每条预应力碳纤维板由2层50mm×2mm的碳纤维板组成，端部用特制的波形锚锚固，每条预应力碳纤维板的张拉控制应力为1000Mpa，预拉力为200kN，全桥共布置10条双层预应力碳纤维板，总计预拉力达到2000kN。加固计算表明，采用这样的设计方案后，提高了原桥的极限承载力，而且预应力也改善了原桥的开裂状态。加固后的荷载试验也表明，该桥经双层预应力碳纤维板加固后，桥梁的刚度、强度都得到提高，满足现行荷载标准，达到了预期的加固目的。　　采用双层预应力碳纤维板对重庆云阳县汤溪河桥的成功加固，为底板厚度不足的空心板梁桥的加固提供了一种新的高效的预应力加固方法，也开创了双层预应力碳纤维板加固工程的先河，值得大力推广。
作者：	田国昌
专业：	建筑与土木工程
导师：	卓静
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文