鋼筋混凝土受彎構(gòu)件承載力加固

1、6鋼筋混凝土受彎構(gòu)件承載力加固鋼筋混凝土受彎構(gòu)件承載力加固 本本 章章 提提 要要 本章首先介紹實際工程中各種受彎構(gòu)件常本章首先介紹實際工程中各種受彎構(gòu)件常出現(xiàn)的承載力問題及表現(xiàn)，并對其原因進(jìn)出現(xiàn)的承載力問題及表現(xiàn)，并對其原因進(jìn)行分析，進(jìn)而闡述承載力加固的各種方法。行分析，進(jìn)而闡述承載力加固的各種方法。加固方法加固方法:預(yù)應(yīng)力法、改變受力體系法、增預(yù)應(yīng)力法、改變受力體系法、增大截面法、補(bǔ)加受拉鋼筋法、粘貼鋼板法大截面法、補(bǔ)加受拉鋼筋法、粘貼鋼板法及粘貼纖維材料法和其他加固方法。及粘貼纖維材料法和其他加固方法。6.1鋼筋混凝土梁、板鋼筋混凝土梁、板承載力不足的原因及表現(xiàn)承載力不足的原因及表現(xiàn)梁、

2、板承載力不足，是指梁、板的承載力不能滿足預(yù)定的或希望的承梁、板承載力不足，是指梁、板的承載力不能滿足預(yù)定的或希望的承載能力的要求，必須進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固，才能保證構(gòu)件的安全使用。載能力的要求，必須進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固，才能保證構(gòu)件的安全使用。承載力不足的外觀表現(xiàn)是構(gòu)件的承載力不足的外觀表現(xiàn)是構(gòu)件的撓度偏大，裂縫過寬、過長，鋼筋嚴(yán)撓度偏大，裂縫過寬、過長，鋼筋嚴(yán)重銹蝕或受壓區(qū)混凝土有壓壞跡象重銹蝕或受壓區(qū)混凝土有壓壞跡象等。等。 6.1.1梁、板承載力不足的原因梁、板承載力不足的原因施工方面原因施工方面原因設(shè)計方面原因設(shè)計方面原因其他因素：其他因素：(1) 地基的不均勻下沉，給梁帶來附加應(yīng)力。地基的不均勻下沉

3、，給梁帶來附加應(yīng)力。(2) 采用不成熟的構(gòu)件。采用不成熟的構(gòu)件。 (3) 構(gòu)件形式帶來的影響。構(gòu)件形式帶來的影響。(4) 構(gòu)件耐久性不足，導(dǎo)致鋼筋嚴(yán)重銹蝕，甚至銹斷，嚴(yán)重影響承載構(gòu)件耐久性不足，導(dǎo)致鋼筋嚴(yán)重銹蝕，甚至銹斷，嚴(yán)重影響承載力。力。 （5）鋼筋錨固不足、搭接長度不夠、焊接不牢，以及荷載的突然作用）鋼筋錨固不足、搭接長度不夠、焊接不牢，以及荷載的突然作用等等。等等。6.1.2正截面破壞特征正截面破壞特征 試驗觀測發(fā)現(xiàn)，鋼筋混凝土梁、板等受彎構(gòu)件的裂縫出現(xiàn)，試驗觀測發(fā)現(xiàn)，鋼筋混凝土梁、板等受彎構(gòu)件的裂縫出現(xiàn)，荷載常為極限荷載的荷載常為極限荷載的15%25%。 對于適筋梁，在開裂以后，隨著

4、荷載的增加出現(xiàn)良好的塑對于適筋梁，在開裂以后，隨著荷載的增加出現(xiàn)良好的塑性特征，并在梁破壞前，鋼筋經(jīng)歷了較大的塑性伸長，給性特征，并在梁破壞前，鋼筋經(jīng)歷了較大的塑性伸長，給人以明顯的預(yù)兆。人以明顯的預(yù)兆。 但是，當(dāng)實際配筋量大于計算值時，造成實際上的超筋梁。但是，當(dāng)實際配筋量大于計算值時，造成實際上的超筋梁。超筋梁的破壞始自受壓區(qū)，破壞時鋼筋尚未達(dá)到屈服強(qiáng)度，超筋梁的破壞始自受壓區(qū)，破壞時鋼筋尚未達(dá)到屈服強(qiáng)度，撓度不大。超筋梁的破壞是突然的，沒有明顯的預(yù)兆。撓度不大。超筋梁的破壞是突然的，沒有明顯的預(yù)兆。 盡管規(guī)范規(guī)定不允許設(shè)計少筋梁，但由于施工中發(fā)生鋼筋盡管規(guī)范規(guī)定不允許設(shè)計少筋梁，但由于施

5、工中發(fā)生鋼筋數(shù)量搞錯、鋼筋錯位（如雨篷中上部鋼筋錯位至下部）等數(shù)量搞錯、鋼筋錯位（如雨篷中上部鋼筋錯位至下部）等情況，造成實際上的少筋梁。少筋梁的破壞也是突然發(fā)生情況，造成實際上的少筋梁。少筋梁的破壞也是突然發(fā)生的。的。 在加固之前，首先應(yīng)區(qū)分原梁是適筋梁還是超筋梁或少在加固之前，首先應(yīng)區(qū)分原梁是適筋梁還是超筋梁或少筋梁。筋梁。 如果是如果是少筋梁少筋梁，必須進(jìn)行加固。加固方法選用本章所述的，必須進(jìn)行加固。加固方法選用本章所述的在在拉區(qū)加筋拉區(qū)加筋的方法。的方法。 如果是如果是適筋梁適筋梁，則可根據(jù)，則可根據(jù)裂縫寬度、構(gòu)件撓度和鋼筋應(yīng)力裂縫寬度、構(gòu)件撓度和鋼筋應(yīng)力來判定是否進(jìn)行加固。裂縫寬度與

6、鋼筋應(yīng)力之間基本呈線來判定是否進(jìn)行加固。裂縫寬度與鋼筋應(yīng)力之間基本呈線性關(guān)系，裂縫愈寬，裂縫處鋼筋應(yīng)力越高。性關(guān)系，裂縫愈寬，裂縫處鋼筋應(yīng)力越高。 規(guī)范給出了在使用階段鋼筋應(yīng)力的計算公式規(guī)范給出了在使用階段鋼筋應(yīng)力的計算公式 s=M/0.87h0AS 式中式中M作用在構(gòu)件上的實際彎矩；作用在構(gòu)件上的實際彎矩； AS實際縱向鋼筋的截面面積；實際縱向鋼筋的截面面積； h0梁截面的有效高度。梁截面的有效高度。 一般認(rèn)為當(dāng)一般認(rèn)為當(dāng)s0.8fy時，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行承載力加固。適筋梁的時，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行承載力加固。適筋梁的承載力加固方法，可選用本章所述的各種方法，但當(dāng)采用承載力加固方法，可選用本章所述的各種方法，但當(dāng)

7、采用在在拉區(qū)增加鋼筋拉區(qū)增加鋼筋的方法加固時應(yīng)注意加筋后的方法加固時應(yīng)注意加筋后不致成為超筋不致成為超筋梁梁。 如果是如果是超筋梁超筋梁，由于在受拉區(qū)進(jìn)行加筋補(bǔ)強(qiáng)不起作用，因，由于在受拉區(qū)進(jìn)行加筋補(bǔ)強(qiáng)不起作用，因此必須采用此必須采用加大受壓區(qū)截面加大受壓區(qū)截面的辦法或采用的辦法或采用增設(shè)支點(diǎn)增設(shè)支點(diǎn)的辦法的辦法進(jìn)行加固。進(jìn)行加固。6.1.3斜截面破壞特征斜截面破壞特征 梁的斜截面抗剪試驗表明，斜裂縫始自兩梁的斜截面抗剪試驗表明，斜裂縫始自兩種情況：種情況： 一種是在構(gòu)件的受拉邊緣首先出現(xiàn)一種是在構(gòu)件的受拉邊緣首先出現(xiàn)垂直裂垂直裂縫縫，然后在彎矩和剪力的共同作用下斜向，然后在彎矩和剪力的共同作用

8、下斜向發(fā)展；發(fā)展； 另一種是另一種是腹剪斜裂縫腹剪斜裂縫。對于。對于T形、形、I形等腹形等腹板較薄的梁，常在梁腹部中和軸附近首先板較薄的梁，常在梁腹部中和軸附近首先出現(xiàn)這類斜裂縫，然后隨著荷載的增加，出現(xiàn)這類斜裂縫，然后隨著荷載的增加，分別向梁頂和梁底斜向伸展。分別向梁頂和梁底斜向伸展。箍筋配置的數(shù)量箍筋配置的數(shù)量，對梁的剪切破壞形態(tài)和，對梁的剪切破壞形態(tài)和抗剪承載力有著很大的影響?？辜舫休d力有著很大的影響。 當(dāng)當(dāng)箍筋的數(shù)量適當(dāng)時箍筋的數(shù)量適當(dāng)時，斜裂縫出現(xiàn)后由于箍筋的受力，限，斜裂縫出現(xiàn)后由于箍筋的受力，限制了斜裂縫的開展，使荷載仍能有較大的增長。當(dāng)荷載增制了斜裂縫的開展，使荷載仍能有較大的

9、增長。當(dāng)荷載增加到某一數(shù)值時，會在幾根斜裂縫中形成加到某一數(shù)值時，會在幾根斜裂縫中形成1根主要的斜裂根主要的斜裂縫縫(稱為稱為“臨界斜裂縫臨界斜裂縫”)。臨界斜裂縫形成后，梁還能繼。臨界斜裂縫形成后，梁還能繼續(xù)增加荷載。當(dāng)與臨界斜裂縫相交的箍筋屈服后，箍筋不續(xù)增加荷載。當(dāng)與臨界斜裂縫相交的箍筋屈服后，箍筋不再能控制斜裂縫的開展，致使截面壓區(qū)混凝土在剪壓作用再能控制斜裂縫的開展，致使截面壓區(qū)混凝土在剪壓作用下達(dá)到極限強(qiáng)度而發(fā)生剪切破壞。因此，下達(dá)到極限強(qiáng)度而發(fā)生剪切破壞。因此，斜截面的抗剪承斜截面的抗剪承載力，主要取決于混凝土強(qiáng)度、截面尺寸和配箍數(shù)量。另載力，主要取決于混凝土強(qiáng)度、截面尺寸和配箍

10、數(shù)量。另外，剪跨比和縱筋配筋率對斜截面抗剪承載力也有一定的外，剪跨比和縱筋配筋率對斜截面抗剪承載力也有一定的影響。影響。 當(dāng)箍筋配置當(dāng)箍筋配置數(shù)量過多時數(shù)量過多時(尤其對于薄腹梁尤其對于薄腹梁)，箍筋有效地制，箍筋有效地制約了斜裂縫的擴(kuò)展，因而出現(xiàn)了多條大致相互平行的斜裂約了斜裂縫的擴(kuò)展，因而出現(xiàn)了多條大致相互平行的斜裂縫，把腹板分割成若干個傾斜受壓的棱柱體。最后，在箍縫，把腹板分割成若干個傾斜受壓的棱柱體。最后，在箍筋未達(dá)到屈服的情況下，梁腹斜裂縫間的混凝土由于主壓筋未達(dá)到屈服的情況下，梁腹斜裂縫間的混凝土由于主壓應(yīng)力過大而發(fā)生斜壓破壞，因此，這種梁的抗剪承載力是應(yīng)力過大而發(fā)生斜壓破壞，因此

11、，這種梁的抗剪承載力是由構(gòu)由構(gòu)件截面尺寸及混凝土強(qiáng)度件截面尺寸及混凝土強(qiáng)度所決定。所決定。 當(dāng)箍筋的當(dāng)箍筋的配置數(shù)量過少配置數(shù)量過少時，斜裂縫一旦出現(xiàn)，箍筋承擔(dān)不時，斜裂縫一旦出現(xiàn)，箍筋承擔(dān)不了原來由混凝土所負(fù)擔(dān)的拉力，箍筋應(yīng)力立即達(dá)到并超過了原來由混凝土所負(fù)擔(dān)的拉力，箍筋應(yīng)力立即達(dá)到并超過屈服點(diǎn)，并產(chǎn)生脆性的斜拉破壞。屈服點(diǎn)，并產(chǎn)生脆性的斜拉破壞。 混混凝凝土土加加固固的的依依據(jù)據(jù)6.2預(yù)應(yīng)力加固法預(yù)應(yīng)力加固法 用預(yù)應(yīng)力筋對建筑物的梁或板進(jìn)行加固的方法，用預(yù)應(yīng)力筋對建筑物的梁或板進(jìn)行加固的方法，稱為預(yù)應(yīng)力加固法。稱為預(yù)應(yīng)力加固法。 這種方法不僅具有施工簡便的特點(diǎn)，而且在基本這種方法不僅具有施

12、工簡便的特點(diǎn)，而且在基本不增加梁、板截面高度和不影響結(jié)構(gòu)使用空間的不增加梁、板截面高度和不影響結(jié)構(gòu)使用空間的條件下，可提高梁、板的抗彎、抗剪承載力和改條件下，可提高梁、板的抗彎、抗剪承載力和改善其在使用階段的性能。善其在使用階段的性能。 6.2.1預(yù)應(yīng)力加固工藝預(yù)應(yīng)力加固工藝 (1) 在需加固的受拉區(qū)段外面補(bǔ)加預(yù)應(yīng)力筋；在需加固的受拉區(qū)段外面補(bǔ)加預(yù)應(yīng)力筋； (2) 張拉預(yù)應(yīng)力筋，并將其錨固在梁張拉預(yù)應(yīng)力筋，并將其錨固在梁(板板)的端部。的端部。6.2.1.1預(yù)應(yīng)力筋張拉預(yù)應(yīng)力筋張拉 通常，加固梁的預(yù)應(yīng)力筋裸置于梁體之外，所以預(yù)應(yīng)力通常，加固梁的預(yù)應(yīng)力筋裸置于梁體之外，所以預(yù)應(yīng)力張拉亦是在梁體之

13、外進(jìn)行的。張拉的方法有多種，常用的張拉亦是在梁體之外進(jìn)行的。張拉的方法有多種，常用的有：有： （1） 千斤頂張拉法千斤頂張拉法 千斤頂張拉法是使用千斤頂在預(yù)應(yīng)力筋的端部進(jìn)行張拉并千斤頂張拉法是使用千斤頂在預(yù)應(yīng)力筋的端部進(jìn)行張拉并錨固的方法。錨固的方法。 （2） 橫向收緊法橫向收緊法 橫向收緊法的工藝如下橫向收緊法的工藝如下: 將加固筋的兩端錨固在原梁上，加固筋可為彎折的下將加固筋的兩端錨固在原梁上，加固筋可為彎折的下?lián)问剑部蔀橹本€式；撐式，也可為直線式； 每隔一定距離用撐桿每隔一定距離用撐桿 (角鋼或粗鋼筋角鋼或粗鋼筋)撐在兩根加固筋撐在兩根加固筋之間；之間； 在撐桿間設(shè)置在撐桿間設(shè)置U形螺

14、絲，把兩根加固筋橫向收緊拉攏，形螺絲，把兩根加固筋橫向收緊拉攏，即在其中建立了預(yù)應(yīng)力。即在其中建立了預(yù)應(yīng)力。 （3） 豎向張拉法豎向張拉法 它包括它包括人工豎向張拉法和千斤頂豎向張拉法人工豎向張拉法和千斤頂豎向張拉法兩種。兩種。 其中圖其中圖6.3(a)所示為人工豎向收緊張拉所示為人工豎向收緊張拉，帶鉤的收緊螺栓，帶鉤的收緊螺栓3在穿過帶加強(qiáng)肋的鋼板在穿過帶加強(qiáng)肋的鋼板4后，被勾在加固筋后，被勾在加固筋2上上 (拉桿的初拉桿的初始形狀可以是直線的，亦可以是曲線形的始形狀可以是直線的，亦可以是曲線形的)，當(dāng)擰動收緊，當(dāng)擰動收緊螺栓的螺帽時，加固筋即向下移動，由直變曲或增加曲度，螺栓的螺帽時，加固

15、筋即向下移動，由直變曲或增加曲度，從而建立了預(yù)應(yīng)力；從而建立了預(yù)應(yīng)力；圖圖6.3(b)為人工豎向頂撐張拉為人工豎向頂撐張拉，圖中，圖中7為固定在梁底面的上鋼板，為固定在梁底面的上鋼板，8為焊接在加固筋上的下鋼板為焊接在加固筋上的下鋼板（其上焊有螺母），當(dāng)擰動頂撐螺絲（其上焊有螺母），當(dāng)擰動頂撐螺絲6時，上下鋼板的距時，上下鋼板的距離變大，迫使加固筋下移，從而建立了預(yù)應(yīng)力。離變大，迫使加固筋下移，從而建立了預(yù)應(yīng)力。 千斤頂豎向張拉法千斤頂豎向張拉法加固工藝為：加固工藝為： 加固筋被定位后，將其兩端錨固在錨板上；加固筋被定位后，將其兩端錨固在錨板上； 用帶鉤的張拉架將千斤頂用帶鉤的張拉架將千斤頂4

16、掛在加固筋上掛在加固筋上(千斤頂?shù)亩瞬壳Ы镯數(shù)亩瞬繋в行毙涡▔K帶有斜形楔塊)； 啟動千斤頂，將加固筋拉離支座。待張拉達(dá)到要求后，啟動千斤頂，將加固筋拉離支座。待張拉達(dá)到要求后，即在加固筋與支座間的縫隙內(nèi)嵌入鋼墊板即可。即在加固筋與支座間的縫隙內(nèi)嵌入鋼墊板即可。 （4） 電熱張拉法電熱張拉法 電熱張拉法的工藝為：對加固筋通以低電電熱張拉法的工藝為：對加固筋通以低電壓的大電流，使加固筋發(fā)熱伸長，伸長值壓的大電流，使加固筋發(fā)熱伸長，伸長值達(dá)到要求后切斷電流，并立即將兩端錨固。達(dá)到要求后切斷電流，并立即將兩端錨固。隨后，加固筋恢復(fù)到常溫而產(chǎn)生收縮變形，隨后，加固筋恢復(fù)到常溫而產(chǎn)生收縮變形，在加固筋中建

17、立了預(yù)應(yīng)力。在加固筋中建立了預(yù)應(yīng)力。6.2.1.2預(yù)應(yīng)力筋錨固預(yù)應(yīng)力筋錨固 （1） U形鋼板錨固形鋼板錨固首先將原梁端部的混凝土保護(hù)層鑿去，并涂以環(huán)氧砂漿，然后把與梁首先將原梁端部的混凝土保護(hù)層鑿去，并涂以環(huán)氧砂漿，然后把與梁同寬同寬U形鋼板卡在環(huán)氧砂漿上，再將加固筋焊接或錨接形鋼板卡在環(huán)氧砂漿上，再將加固筋焊接或錨接U形鋼板的兩形鋼板的兩側(cè)。側(cè)。 （2） 高強(qiáng)螺栓摩擦高強(qiáng)螺栓摩擦粘結(jié)錨固粘結(jié)錨固在梁及鋼板上鉆出與高強(qiáng)螺栓相同直徑的孔，然后在鋼板和梁上涂一在梁及鋼板上鉆出與高強(qiáng)螺栓相同直徑的孔，然后在鋼板和梁上涂一層環(huán)氧砂漿，用高強(qiáng)螺栓將鋼板壓在原梁上，以產(chǎn)生摩擦力和黏結(jié)力，層環(huán)氧砂漿，用高強(qiáng)

18、螺栓將鋼板壓在原梁上，以產(chǎn)生摩擦力和黏結(jié)力，最后將預(yù)應(yīng)力筋錨固在鋼板上，或直接焊接在鋼板上。最后將預(yù)應(yīng)力筋錨固在鋼板上，或直接焊接在鋼板上。 （3） 焊接粘結(jié)錨固焊接粘結(jié)錨固（4） 扁擔(dān)式錨固扁擔(dān)式錨固 在原梁的受壓區(qū)增設(shè)鋼板托套，把加固筋錨固或焊接在鋼板托套上。在原梁的受壓區(qū)增設(shè)鋼板托套，把加固筋錨固或焊接在鋼板托套上。施工時，鋼板托套用環(huán)氧砂漿年節(jié)在原梁上，以防止其滑動。施工時，鋼板托套用環(huán)氧砂漿年節(jié)在原梁上，以防止其滑動。 （5） 利用原預(yù)埋件錨固利用原預(yù)埋件錨固（6） 套箍錨固套箍錨固套箍錨固是把型鋼作成的剛框嵌套在原梁上，并將預(yù)應(yīng)力筋錨固在鋼套箍錨固是把型鋼作成的剛框嵌套在原梁上，并

19、將預(yù)應(yīng)力筋錨固在鋼框上的一種錨固方法。施工時，先除去鋼框處的混凝土保護(hù)層，并用框上的一種錨固方法。施工時，先除去鋼框處的混凝土保護(hù)層，并用環(huán)氧砂漿黏結(jié)鋼框。環(huán)氧砂漿黏結(jié)鋼框。6.2.2預(yù)應(yīng)力加固梁承載力計算預(yù)應(yīng)力加固梁承載力計算 正截面抗彎承載力計算正截面抗彎承載力計算 預(yù)應(yīng)力加固梁的截面承載力計算方法因加固工藝不同可分預(yù)應(yīng)力加固梁的截面承載力計算方法因加固工藝不同可分為兩種：一種為等效外荷載法；另一種為同一般預(yù)應(yīng)力混為兩種：一種為等效外荷載法；另一種為同一般預(yù)應(yīng)力混凝土梁一樣的承載力計算方法。凝土梁一樣的承載力計算方法。 （1） 預(yù)應(yīng)力筋外露的加固梁預(yù)應(yīng)力筋外露的加固梁 對于加固結(jié)束后預(yù)應(yīng)力

20、筋裸露在體外工作的加固梁，預(yù)應(yīng)對于加固結(jié)束后預(yù)應(yīng)力筋裸露在體外工作的加固梁，預(yù)應(yīng)力筋僅僅在錨固點(diǎn)及支撐點(diǎn)與原梁相接觸。當(dāng)梁隨外荷載力筋僅僅在錨固點(diǎn)及支撐點(diǎn)與原梁相接觸。當(dāng)梁隨外荷載增加而發(fā)生撓曲時，梁中原筋亦隨原梁曲率的增加而伸長，增加而發(fā)生撓曲時，梁中原筋亦隨原梁曲率的增加而伸長，但預(yù)應(yīng)力筋與梁中原筋的變形不同，它只與支撐點(diǎn)和錨固但預(yù)應(yīng)力筋與梁中原筋的變形不同，它只與支撐點(diǎn)和錨固點(diǎn)處梁的變位有關(guān)。預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力增量隨荷載的增長率點(diǎn)處梁的變位有關(guān)。預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力增量隨荷載的增長率遠(yuǎn)沒有梁中的原筋大遠(yuǎn)沒有梁中的原筋大(僅為僅為18%35%)。由于這種變形不。由于這種變形不協(xié)調(diào)的存在，對這類加固梁

21、截面承載力計算采用等效外荷協(xié)調(diào)的存在，對這類加固梁截面承載力計算采用等效外荷載法。載法。 所謂等效外荷載所謂等效外荷載是指預(yù)應(yīng)力對原梁的作用可用相應(yīng)的外荷是指預(yù)應(yīng)力對原梁的作用可用相應(yīng)的外荷載代替，它們兩者對原梁產(chǎn)生的內(nèi)力載代替，它們兩者對原梁產(chǎn)生的內(nèi)力(彎矩、剪力及軸力彎矩、剪力及軸力)是等效的。加固梁在承載力計算時，是等效的。加固梁在承載力計算時，把預(yù)應(yīng)力作為外荷載把預(yù)應(yīng)力作為外荷載等效地作用于原梁上等效地作用于原梁上，然后按原梁尺寸及原梁的配筋情況，然后按原梁尺寸及原梁的配筋情況來驗算原梁的承載力。來驗算原梁的承載力。 內(nèi)力的影響將變得更小。為方便計算，在設(shè)計中可不必具內(nèi)力的影響將變得更

22、小。為方便計算，在設(shè)計中可不必具體預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力應(yīng)等于張拉結(jié)束后的應(yīng)力與后加荷載引體預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力應(yīng)等于張拉結(jié)束后的應(yīng)力與后加荷載引起的應(yīng)力增量之和。但這種應(yīng)力增量實際上是較小的，且起的應(yīng)力增量之和。但這種應(yīng)力增量實際上是較小的，且每增加單位荷載的應(yīng)力增長值近乎一致，它對預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)每增加單位荷載的應(yīng)力增長值近乎一致，它對預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力影響不大。當(dāng)采用高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力筋時，由于預(yù)應(yīng)力筋的力影響不大。當(dāng)采用高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力筋時，由于預(yù)應(yīng)力筋的面積較小，則對總的預(yù)應(yīng)力計算預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力增量，面積較小，則對總的預(yù)應(yīng)力計算預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力增量，預(yù)應(yīng)預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)力直接按力筋內(nèi)力直接按con計算。計算。(估算估算)它雖略高于

23、張拉結(jié)束后它雖略高于張拉結(jié)束后預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力值，但卻是偏于安全的。預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力值，但卻是偏于安全的。 由于縱向預(yù)應(yīng)力由于縱向預(yù)應(yīng)力Np的存在，使原來的受彎構(gòu)件變?yōu)槠氖艿拇嬖?，使原來的受彎?gòu)件變?yōu)槠氖軌簶?gòu)件，并且它們多為大偏心受壓構(gòu)件，可按規(guī)范中的壓構(gòu)件，并且它們多為大偏心受壓構(gòu)件，可按規(guī)范中的大大偏心受壓公式驗算加固梁的承載力偏心受壓公式驗算加固梁的承載力。sysycAfAfbxfN1)()2(001sycahfxhbxfNefc受壓區(qū)混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值；受壓區(qū)混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值；1當(dāng)混凝土強(qiáng)度不大于當(dāng)混凝土強(qiáng)度不大于C50時，時，1=1.0；當(dāng)混凝土強(qiáng)度大于；當(dāng)混凝土強(qiáng)度大

24、于C50時，時，11.0；As、As原梁中受拉鋼筋和受壓鋼筋的截面面積原梁中受拉鋼筋和受壓鋼筋的截面面積(不考慮梁中構(gòu)造負(fù)筋的作用不考慮梁中構(gòu)造負(fù)筋的作用)；x混凝土受壓區(qū)高度；混凝土受壓區(qū)高度；b、h分別為梁的寬度和截面高度；分別為梁的寬度和截面高度；as (as)受拉鋼筋（受壓鋼筋）的形心至梁的底端（頂端）的距離；受拉鋼筋（受壓鋼筋）的形心至梁的底端（頂端）的距離；h0梁的截面的有效高度；梁的截面的有效高度；fy、fy原梁中受拉鋼筋及受壓鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計值；原梁中受拉鋼筋及受壓鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計值；e縱向力縱向力N作用點(diǎn)至受拉鋼筋作用點(diǎn)至受拉鋼筋A(yù)s重心的距離，即：重心的距離，即：e=ei+h/

25、2-asM、N作用于截面上的彎矩及縱向力，按式作用于截面上的彎矩及縱向力，按式(6.9)計算。計算。承載力計算公式承載力計算公式N 在預(yù)應(yīng)力筋張拉結(jié)束后，若在其上補(bǔ)澆混凝土保護(hù)層，形在預(yù)應(yīng)力筋張拉結(jié)束后，若在其上補(bǔ)澆混凝土保護(hù)層，形成整體梁，則預(yù)應(yīng)力筋與原梁共同變形，隨著作用在加固成整體梁，則預(yù)應(yīng)力筋與原梁共同變形，隨著作用在加固梁上的外荷載的增加，預(yù)應(yīng)力筋和梁中原筋以及壓區(qū)混凝梁上的外荷載的增加，預(yù)應(yīng)力筋和梁中原筋以及壓區(qū)混凝土的應(yīng)力都在原有基礎(chǔ)上增大。當(dāng)梁破壞時，受拉鋼筋可土的應(yīng)力都在原有基礎(chǔ)上增大。當(dāng)梁破壞時，受拉鋼筋可能會出現(xiàn)兩種情況：能會出現(xiàn)兩種情況：一種為預(yù)應(yīng)力筋及梁中原受拉鋼筋都

26、一種為預(yù)應(yīng)力筋及梁中原受拉鋼筋都達(dá)到屈服強(qiáng)度，即適筋梁；另一種為超筋梁達(dá)到屈服強(qiáng)度，即適筋梁；另一種為超筋梁。 適筋梁當(dāng)梁的全部配筋處在適筋范圍時，盡管預(yù)應(yīng)力筋適筋梁當(dāng)梁的全部配筋處在適筋范圍時，盡管預(yù)應(yīng)力筋和梁中原筋達(dá)到屈服極限的時間可能不同，但破壞時兩者和梁中原筋達(dá)到屈服極限的時間可能不同，但破壞時兩者都可達(dá)到屈服極限都可達(dá)到屈服極限,其截面承載力計算方法與一般預(yù)應(yīng)力其截面承載力計算方法與一般預(yù)應(yīng)力混凝土梁相同。對于矩形及翼緣位于受拉區(qū)的倒混凝土梁相同。對于矩形及翼緣位于受拉區(qū)的倒T形梁形梁，得得:1syppysycAfAfAfbxf)2()2(0 xahAfxhAfMpppysy式中式中

27、fpy預(yù)應(yīng)力鋼筋的設(shè)計強(qiáng)度；預(yù)應(yīng)力鋼筋的設(shè)計強(qiáng)度；Ap 預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積；預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積；ap預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)至原梁下邊緣的預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)至原梁下邊緣的距離。距離。 超筋梁對于混凝土構(gòu)件，超筋梁是不允許的，超筋梁對于混凝土構(gòu)件，超筋梁是不允許的，但在加固工程中，有時卻難以避免。但在加固工程中，有時卻難以避免。 例如，當(dāng)工程要求較多地提高梁的剛度時，則需例如，當(dāng)工程要求較多地提高梁的剛度時，則需施加較大的預(yù)應(yīng)力，以致變成了超筋梁。由試驗施加較大的預(yù)應(yīng)力，以致變成了超筋梁。由試驗知，這種因需施加較多的加固筋而導(dǎo)致的超筋梁知，這種因需施加較多的加固筋而導(dǎo)致的超筋梁與通常所說的超筋梁盡管有

28、所差別，但體外預(yù)應(yīng)與通常所說的超筋梁盡管有所差別，但體外預(yù)應(yīng)力筋對提高這種超筋梁的正截面承載力作用很小，力筋對提高這種超筋梁的正截面承載力作用很小，因為加固后形成的超筋梁的正截面承載力被壓區(qū)因為加固后形成的超筋梁的正截面承載力被壓區(qū)混凝土所限制。為此，對于加固后形成的超筋梁混凝土所限制。為此，對于加固后形成的超筋梁可以可以采用界限配筋梁采用界限配筋梁的承載能力。的承載能力。 (1) 預(yù)應(yīng)力筋外露的加固梁預(yù)應(yīng)力筋外露的加固梁如上所述，預(yù)應(yīng)力筋外露的加固梁受力特征如同偏心受壓構(gòu)件，因此如上所述，預(yù)應(yīng)力筋外露的加固梁受力特征如同偏心受壓構(gòu)件，因此加固梁的抗剪承載力較原梁有所提高。對于用直線預(yù)應(yīng)力筋加

29、固的梁，加固梁的抗剪承載力較原梁有所提高。對于用直線預(yù)應(yīng)力筋加固的梁，其提高作用決定于預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的縱向力其提高作用決定于預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的縱向力Np。因此，這種梁斜截面抗。因此，這種梁斜截面抗剪承載力應(yīng)為原梁的抗剪承載力與縱向力剪承載力應(yīng)為原梁的抗剪承載力與縱向力Np對梁的抗剪承載力的提對梁的抗剪承載力的提高幅度之和。高幅度之和。即即:VVu+0.05Np對于用魚腹式預(yù)應(yīng)力筋，加固梁的抗剪承載力為對于用魚腹式預(yù)應(yīng)力筋，加固梁的抗剪承載力為:VVu+(con-l)Apsin+0.05Np式中式中Vu原梁的斜截面抗剪承載力；原梁的斜截面抗剪承載力； l預(yù)應(yīng)力損失的總和。預(yù)應(yīng)力損失的總和。(2) 預(yù)應(yīng)力筋

30、與原梁結(jié)成一體的加固梁預(yù)應(yīng)力筋與原梁結(jié)成一體的加固梁對于補(bǔ)澆混凝土保護(hù)層的加固梁，其斜截面承載力與原梁相比，增加對于補(bǔ)澆混凝土保護(hù)層的加固梁，其斜截面承載力與原梁相比，增加了斜筋及縱向力的影響。由于預(yù)應(yīng)力筋與原梁已結(jié)成整體，故可用一了斜筋及縱向力的影響。由于預(yù)應(yīng)力筋與原梁已結(jié)成整體，故可用一般預(yù)應(yīng)力混凝土梁的方法計算加固梁的斜截面承載力。般預(yù)應(yīng)力混凝土梁的方法計算加固梁的斜截面承載力。即即:VVu+0.8fpyApsin+0.05Np6.2.6構(gòu)造要求構(gòu)造要求用預(yù)應(yīng)力法加固的混凝土梁、板結(jié)構(gòu)，應(yīng)遵循以下構(gòu)造要求。用預(yù)應(yīng)力法加固的混凝土梁、板結(jié)構(gòu)，應(yīng)遵循以下構(gòu)造要求。(1) 預(yù)應(yīng)力筋的直徑一般宜

31、采用預(yù)應(yīng)力筋的直徑一般宜采用2#30的鋼筋或鋼絞線束，當(dāng)采用預(yù)的鋼筋或鋼絞線束，當(dāng)采用預(yù)應(yīng)力鋼絲時，宜取應(yīng)力鋼絲時，宜取4#8#。(2) 用預(yù)應(yīng)力法加固板時，應(yīng)采用柔性鋼絲或鋼絞線，不宜用粗鋼筋。用預(yù)應(yīng)力法加固板時，應(yīng)采用柔性鋼絲或鋼絞線，不宜用粗鋼筋。(3) 直線預(yù)應(yīng)力筋或下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力筋的水平段與被加固梁底面間的凈直線預(yù)應(yīng)力筋或下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力筋的水平段與被加固梁底面間的凈距離應(yīng)小于距離應(yīng)小于100mm，以，以3080mm為宜。為宜。(4) 張拉結(jié)束后，應(yīng)對外露的加固筋進(jìn)行防銹處理。處理的方法有噴張拉結(jié)束后，應(yīng)對外露的加固筋進(jìn)行防銹處理。處理的方法有噴涂水泥砂漿法和涂刷防銹漆法。涂水泥砂漿法和涂

32、刷防銹漆法。(5) 采用橫向張拉法時，收緊螺栓的直徑應(yīng)采用橫向張拉法時，收緊螺栓的直徑應(yīng)16mm，螺帽高度應(yīng)不小，螺帽高度應(yīng)不小于螺栓直徑的于螺栓直徑的1.5倍。倍。(6) 預(yù)應(yīng)力筋的錨固應(yīng)牢固可靠，不產(chǎn)生位移。預(yù)應(yīng)力筋的錨固應(yīng)牢固可靠，不產(chǎn)生位移。(7) 在下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力筋彎折處的原梁底面上，應(yīng)設(shè)置支承鋼墊板，其在下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力筋彎折處的原梁底面上，應(yīng)設(shè)置支承鋼墊板，其厚度厚度10mm，其寬度不小于厚度的，其寬度不小于厚度的4倍，其長度應(yīng)與被加固的梁寬相倍，其長度應(yīng)與被加固的梁寬相等。等。 (8) 用預(yù)應(yīng)力法加固連續(xù)板時，預(yù)應(yīng)力筋彎折點(diǎn)的位置宜設(shè)置在反彎用預(yù)應(yīng)力法加固連續(xù)板時，預(yù)應(yīng)力筋彎折點(diǎn)的位

33、置宜設(shè)置在反彎點(diǎn)附近。這樣預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的向上托力較為顯著，能夠起到減小板跨的點(diǎn)附近。這樣預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的向上托力較為顯著，能夠起到減小板跨的作用。作用。(9) 連續(xù)板預(yù)應(yīng)力筋彎折點(diǎn)的穿筋斜孔可取連續(xù)板預(yù)應(yīng)力筋彎折點(diǎn)的穿筋斜孔可取45，孔的位置應(yīng)避開板，孔的位置應(yīng)避開板內(nèi)鋼筋。從斜孔開始，應(yīng)沿預(yù)應(yīng)力筋方向分別在板面及板底鑿出狹縫，內(nèi)鋼筋。從斜孔開始，應(yīng)沿預(yù)應(yīng)力筋方向分別在板面及板底鑿出狹縫，其深度主要根據(jù)對彎折點(diǎn)向上托力的大小要求而定。狹縫愈淺，托力其深度主要根據(jù)對彎折點(diǎn)向上托力的大小要求而定。狹縫愈淺，托力愈大，但彎折點(diǎn)處的預(yù)應(yīng)力損失亦隨之增大。愈大，但彎折點(diǎn)處的預(yù)應(yīng)力損失亦隨之增大。(10) 連續(xù)

34、板預(yù)應(yīng)力筋的張拉宜采用兩端張拉，以減小預(yù)應(yīng)力摩擦損失。連續(xù)板預(yù)應(yīng)力筋的張拉宜采用兩端張拉，以減小預(yù)應(yīng)力摩擦損失。6.2.7計算步驟計算步驟(1) 結(jié)成一體的加固梁結(jié)成一體的加固梁 分別繪制在剩余分別繪制在剩余(即未卸除即未卸除)荷載和全部荷載作用下的內(nèi)力圖。荷載和全部荷載作用下的內(nèi)力圖。 根據(jù)總彎矩值根據(jù)總彎矩值M，用查表法或用下式求出受壓區(qū)高度，用查表法或用下式求出受壓區(qū)高度x值。值。式中式中h01加固梁全部受拉鋼筋合力點(diǎn)至截面上邊緣的距離，當(dāng)補(bǔ)加固梁全部受拉鋼筋合力點(diǎn)至截面上邊緣的距離，當(dāng)補(bǔ)加的鋼筋面積不很大時，可用原梁的有效截面高度加的鋼筋面積不很大時，可用原梁的有效截面高度h0替代；替

35、代；b梁的寬度；梁的寬度；fc混凝土的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值?；炷恋目箟簭?qiáng)度設(shè)計值。 求出需要加固筋抵抗的彎矩值求出需要加固筋抵抗的彎矩值M和加固筋的截面面積和加固筋的截面面積Ap。式中式中h、h0分別為原梁的截面高度和有效截面高度分別為原梁的截面高度和有效截面高度;ap預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)至原梁下邊緣的距離。預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)至原梁下邊緣的距離。 驗算斜面承載力。驗算斜面承載力。 確定張拉控制應(yīng)力，并計算預(yù)應(yīng)力損失值。確定張拉控制應(yīng)力，并計算預(yù)應(yīng)力損失值。 計算預(yù)應(yīng)力內(nèi)力及其效應(yīng)。計算預(yù)應(yīng)力內(nèi)力及其效應(yīng)。 計算并確定張拉量。計算并確定張拉量。01201)211 (hbhfMxc)2(0 xhAfMMsy

36、)2(xahfMApphp （2） 預(yù)應(yīng)力筋外露的加固梁預(yù)應(yīng)力筋外露的加固梁 分別繪制在剩余荷載和全部荷載作用下的內(nèi)力圖。分別繪制在剩余荷載和全部荷載作用下的內(nèi)力圖。 根據(jù)總彎矩根據(jù)總彎矩M，先按受彎構(gòu)件估算受壓區(qū)高度，先按受彎構(gòu)件估算受壓區(qū)高度x值，再值，再由由x值求出梁跨中截面處須加固筋承擔(dān)的彎矩值求出梁跨中截面處須加固筋承擔(dān)的彎矩M，并用，并用M估算加固筋的截面面積估算加固筋的截面面積Ap。 確定張拉控制應(yīng)力，并計算預(yù)應(yīng)力損失值。確定張拉控制應(yīng)力，并計算預(yù)應(yīng)力損失值。 以張拉控制應(yīng)力為依據(jù)，計算預(yù)應(yīng)力內(nèi)力。以張拉控制應(yīng)力為依據(jù)，計算預(yù)應(yīng)力內(nèi)力。 將預(yù)應(yīng)力作為外力作用在原梁上，按偏心受壓構(gòu)

37、件驗將預(yù)應(yīng)力作為外力作用在原梁上，按偏心受壓構(gòu)件驗算原梁的正截面承載力。若驗算結(jié)果不能滿足要求，可加算原梁的正截面承載力。若驗算結(jié)果不能滿足要求，可加大預(yù)應(yīng)力筋的面積，重新計算。大預(yù)應(yīng)力筋的面積，重新計算。 驗算梁的斜截面承載力。驗算梁的斜截面承載力。 進(jìn)行預(yù)應(yīng)力效應(yīng)計算和張拉量計算。進(jìn)行預(yù)應(yīng)力效應(yīng)計算和張拉量計算。6.3改變受力體系加固法改變受力體系加固法6.3.1概述概述 改變結(jié)構(gòu)受力體系加固法，包括在梁的中間部位增設(shè)支點(diǎn)，增設(shè)托梁改變結(jié)構(gòu)受力體系加固法，包括在梁的中間部位增設(shè)支點(diǎn)，增設(shè)托梁(架架)，拔去柱子，拔去柱子(簡稱托梁拔柱簡稱托梁拔柱)，將多跨簡支梁變?yōu)檫B續(xù)梁等方法。，將多跨簡支

38、梁變?yōu)檫B續(xù)梁等方法。 通常，支柱采用磚柱、鋼筋混凝土柱、鋼管柱或型鋼柱，托架、托梁通常，支柱采用磚柱、鋼筋混凝土柱、鋼管柱或型鋼柱，托架、托梁常為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)。常為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)。 按增設(shè)支點(diǎn)的支撐剛性的不同，分按增設(shè)支點(diǎn)的支撐剛性的不同，分剛性支點(diǎn)和彈性支點(diǎn)剛性支點(diǎn)和彈性支點(diǎn)兩種；按支撐兩種；按支撐時的受力情況，分時的受力情況，分預(yù)應(yīng)力支撐和非預(yù)應(yīng)力支撐預(yù)應(yīng)力支撐和非預(yù)應(yīng)力支撐兩類。兩類。 6.3.1.1剛性支點(diǎn)剛性支點(diǎn) 所謂剛性支點(diǎn)，是指新增設(shè)的支撐件剛度極大，以致被加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件所謂剛性支點(diǎn)，是指新增設(shè)的支撐件剛度極大，以致被加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件的新支點(diǎn)在外荷載作用下沒有的新支點(diǎn)

39、在外荷載作用下沒有 (或小至可忽略或小至可忽略)豎向變位。豎向變位。6.3.1.2彈性支點(diǎn)彈性支點(diǎn)所謂彈性支點(diǎn)，是指所增設(shè)的支桿或托架的相對剛度不大。當(dāng)采用受所謂彈性支點(diǎn)，是指所增設(shè)的支桿或托架的相對剛度不大。當(dāng)采用受彎構(gòu)件作為支撐桿，或支撐件的剛度較小，軸向變形較大時，支撐點(diǎn)彎構(gòu)件作為支撐桿，或支撐件的剛度較小，軸向變形較大時，支撐點(diǎn)的位移不能忽略，應(yīng)按彈性支點(diǎn)計算。的位移不能忽略，應(yīng)按彈性支點(diǎn)計算。 6.3.1.3預(yù)應(yīng)力撐桿預(yù)應(yīng)力撐桿(支柱支柱) 所謂預(yù)應(yīng)力撐桿所謂預(yù)應(yīng)力撐桿(支柱支柱)，是指在施工時，對支撐桿件施加，是指在施工時，對支撐桿件施加預(yù)壓應(yīng)力，使之對被加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件施加預(yù)頂力，它

40、不僅可預(yù)壓應(yīng)力，使之對被加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件施加預(yù)頂力，它不僅可保證支撐桿件良好地參加工作，而且可調(diào)節(jié)被加固結(jié)構(gòu)構(gòu)保證支撐桿件良好地參加工作，而且可調(diào)節(jié)被加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力。件的內(nèi)力。 （1） 縱向壓縮法縱向壓縮法采用預(yù)制型鋼支撐或鋼筋混凝土支柱時，使其預(yù)制長度略小于實際長采用預(yù)制型鋼支撐或鋼筋混凝土支柱時，使其預(yù)制長度略小于實際長度，并在支柱下部預(yù)留一孔洞，在加固施工時，先將小托梁穿入支柱度，并在支柱下部預(yù)留一孔洞，在加固施工時，先將小托梁穿入支柱預(yù)留孔內(nèi)，另一端用墊塊支撐，然后用兩只千斤頂頂升小托梁，當(dāng)頂預(yù)留孔內(nèi)，另一端用墊塊支撐，然后用兩只千斤頂頂升小托梁，當(dāng)頂升力達(dá)到要求后，在支柱底部嵌入鋼板

41、，拆去千斤頂及小托梁，并澆升力達(dá)到要求后，在支柱底部嵌入鋼板，拆去千斤頂及小托梁，并澆搗混凝土保護(hù)，這種方法可以產(chǎn)生較大的預(yù)頂力。縱向壓縮的另一種搗混凝土保護(hù)，這種方法可以產(chǎn)生較大的預(yù)頂力?？v向壓縮的另一種方法，也可采用直接在支柱的底座板和基礎(chǔ)頂面之間嵌入鋼楔，以產(chǎn)方法，也可采用直接在支柱的底座板和基礎(chǔ)頂面之間嵌入鋼楔，以產(chǎn)生預(yù)頂力，但這種方法生預(yù)頂力，但這種方法產(chǎn)生的預(yù)頂力較小。產(chǎn)生的預(yù)頂力較小。 （2） 橫向校直法橫向校直法 當(dāng)用型鋼作支柱時，可采用橫向校直法產(chǎn)生預(yù)頂力。做法是：令鋼支當(dāng)用型鋼作支柱時，可采用橫向校直法產(chǎn)生預(yù)頂力。做法是：令鋼支柱的支座長度稍大于安裝尺寸，并使其成對地向外側(cè)

42、彎曲柱的支座長度稍大于安裝尺寸，并使其成對地向外側(cè)彎曲(折折)。安裝。安裝時，先固定支柱的兩端，然后用螺栓裝置將支柱校直時，先固定支柱的兩端，然后用螺栓裝置將支柱校直(如圖如圖6.27(b)。支柱由曲支柱由曲(折折)變直，受到壓縮而產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力值由初始彎曲變直，受到壓縮而產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力值由初始彎曲(制制作長度作長度)值控制。值控制。在對被加固梁進(jìn)行內(nèi)力分析時，可以把預(yù)頂力作為作用在加固梁上的在對被加固梁進(jìn)行內(nèi)力分析時，可以把預(yù)頂力作為作用在加固梁上的外力來考慮。外力來考慮。6.3.1.4多跨簡支梁的連續(xù)化多跨簡支梁的連續(xù)化 多跨簡支梁連續(xù)化，就是設(shè)法在原來簡支梁的支座處加多跨簡支梁連

43、續(xù)化，就是設(shè)法在原來簡支梁的支座處加配負(fù)彎矩鋼筋，使其可以承受彎矩，這樣，簡支梁體系變?yōu)榕湄?fù)彎矩鋼筋，使其可以承受彎矩，這樣，簡支梁體系變?yōu)檫B續(xù)梁體系，減小了原梁的跨中彎矩，提高了受荷等級。在連續(xù)梁體系，減小了原梁的跨中彎矩，提高了受荷等級。在公路橋梁的加固改造中，這種方法得到了較多的應(yīng)用。公路橋梁的加固改造中，這種方法得到了較多的應(yīng)用。 多跨簡支梁連續(xù)化的方法，有單支座連續(xù)化和雙支座連多跨簡支梁連續(xù)化的方法，有單支座連續(xù)化和雙支座連續(xù)化兩種。單支座連續(xù)化是將相連續(xù)的兩簡支梁的支座拆除續(xù)化兩種。單支座連續(xù)化是將相連續(xù)的兩簡支梁的支座拆除并更換成單一的支座，雙支座連續(xù)化則不擾動簡支梁的支座，并更

44、換成單一的支座，雙支座連續(xù)化則不擾動簡支梁的支座，直接加配負(fù)彎矩鋼筋。直接加配負(fù)彎矩鋼筋。簡支梁連續(xù)化的加固方法如下：簡支梁連續(xù)化的加固方法如下：（1） 在鋪設(shè)鋼筋的位置，鑿出鋼筋槽在鋪設(shè)鋼筋的位置，鑿出鋼筋槽(深深2cm，寬，寬5cm)； （2） 清洗鋼筋槽，并用丙酮將混凝土表面擦拭干凈；清洗鋼筋槽，并用丙酮將混凝土表面擦拭干凈；（3） 在槽內(nèi)鋪在槽內(nèi)鋪1cm厚的環(huán)氧砂漿，放入加配的鋼筋；厚的環(huán)氧砂漿，放入加配的鋼筋；（4） 對鋼筋施加對鋼筋施加1.52.0kNm的壓力，的壓力，3d后即可受力使后即可受力使用。用。6.3.2剛性支點(diǎn)加固結(jié)構(gòu)計算剛性支點(diǎn)加固結(jié)構(gòu)計算6.3.2.1加固結(jié)構(gòu)計算步

45、驟加固結(jié)構(gòu)計算步驟（1） 計算并繪制加固時原構(gòu)件在剩余的那部分荷載作用下的內(nèi)力圖。計算并繪制加固時原構(gòu)件在剩余的那部分荷載作用下的內(nèi)力圖。（2） 如果需施加預(yù)頂力，則根據(jù)所希望的加固后的內(nèi)力圖確定預(yù)頂如果需施加預(yù)頂力，則根據(jù)所希望的加固后的內(nèi)力圖確定預(yù)頂力的大小。按原結(jié)構(gòu)的計算簡圖繪制在支點(diǎn)預(yù)頂力作用下梁的內(nèi)力圖。力的大小。按原結(jié)構(gòu)的計算簡圖繪制在支點(diǎn)預(yù)頂力作用下梁的內(nèi)力圖。（3） 按加固后的計算簡圖，計算并繪制在新增荷載及加固時卸除荷按加固后的計算簡圖，計算并繪制在新增荷載及加固時卸除荷載作用下的內(nèi)力圖。載作用下的內(nèi)力圖。（4） 將上述將上述(1)、(2)、(3)步內(nèi)力疊加，繪出梁各截面內(nèi)力

46、包絡(luò)圖。步內(nèi)力疊加，繪出梁各截面內(nèi)力包絡(luò)圖。（5） 計算梁各截面實際承載力，并繪制梁的材料圖。計算梁各截面實際承載力，并繪制梁的材料圖。（6） 調(diào)節(jié)預(yù)頂力值調(diào)節(jié)預(yù)頂力值Np，使梁的內(nèi)力圖小于梁的材料圖。，使梁的內(nèi)力圖小于梁的材料圖。（7） 根據(jù)支點(diǎn)的最大支承反力，設(shè)計支撐構(gòu)件。支撐構(gòu)件多為軸心根據(jù)支點(diǎn)的最大支承反力，設(shè)計支撐構(gòu)件。支撐構(gòu)件多為軸心受力構(gòu)件，可按鋼筋混凝土規(guī)范或鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計。受力構(gòu)件，可按鋼筋混凝土規(guī)范或鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計。（8） 計算預(yù)應(yīng)力撐桿的頂撐控制量。當(dāng)用縱向壓縮法對預(yù)應(yīng)力撐桿計算預(yù)應(yīng)力撐桿的頂撐控制量。當(dāng)用縱向壓縮法對預(yù)應(yīng)力撐桿系施加頂升力時，其頂升量系施加頂升力

47、時，其頂升量L可按下式計算：可按下式計算： L=L+a式中式中L撐桿長度；撐桿長度；撐桿在預(yù)頂力作用下引起的應(yīng)變撐桿在預(yù)頂力作用下引起的應(yīng)變;a撐桿端部與被加固構(gòu)件混凝土間的壓縮量撐桿端部與被加固構(gòu)件混凝土間的壓縮量,取取24mm。6.3.3.2加固結(jié)構(gòu)計算步驟加固結(jié)構(gòu)計算步驟彈性支點(diǎn)內(nèi)力計算步驟如下：彈性支點(diǎn)內(nèi)力計算步驟如下： （1） 計算、繪制原梁在原荷載及增加荷載后的內(nèi)力圖；計算、繪制原梁在原荷載及增加荷載后的內(nèi)力圖；（2） 確定原梁所需要的卸載值確定原梁所需要的卸載值M(或或N)，并由此求出相應(yīng)的彈性，并由此求出相應(yīng)的彈性支點(diǎn)反力值支點(diǎn)反力值X;（3） 根據(jù)根據(jù)X的大小及施工時原梁所承

48、受的荷載量，確定是否需要對的大小及施工時原梁所承受的荷載量，確定是否需要對撐桿施加預(yù)頂力，如需要，則確定預(yù)頂力值；撐桿施加預(yù)頂力，如需要，則確定預(yù)頂力值；（4） 用多余未知力代替支撐結(jié)構(gòu)與原梁之間的多余聯(lián)系，形成基本用多余未知力代替支撐結(jié)構(gòu)與原梁之間的多余聯(lián)系，形成基本體系；體系；（5） 根據(jù)加固后施加的荷載及預(yù)應(yīng)力撐桿的預(yù)頂力根據(jù)加固后施加的荷載及預(yù)應(yīng)力撐桿的預(yù)頂力(將預(yù)頂力視作外將預(yù)頂力視作外力作用在原梁的頂撐點(diǎn)力作用在原梁的頂撐點(diǎn))，利用表，利用表6.4，求出，求出p、1 ；（6） 將將p、1及及X代入式代入式 求解方程即可得到加固桿件的截面特征值求解方程即可得到加固桿件的截面特征值;（

49、7） 根據(jù)截面特征值及內(nèi)力，對加固結(jié)構(gòu)按相應(yīng)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計根據(jù)截面特征值及內(nèi)力，對加固結(jié)構(gòu)按相應(yīng)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計;（8） 計算預(yù)應(yīng)力撐桿的頂撐控制量計算預(yù)應(yīng)力撐桿的頂撐控制量(方法同剛性支點(diǎn)方法同剛性支點(diǎn))。6.3.3.4增設(shè)托梁拔柱法增設(shè)托梁拔柱法在工業(yè)廠房或沿街商業(yè)建筑的改造中，有時需要拔去某根柱子，以改在工業(yè)廠房或沿街商業(yè)建筑的改造中，有時需要拔去某根柱子，以改善或改變使用條件，這時可采用善或改變使用條件，這時可采用增設(shè)托梁拔柱法增設(shè)托梁拔柱法，即通過增設(shè)托梁把，即通過增設(shè)托梁把原柱承受的力傳給相鄰的柱原柱承受的力傳給相鄰的柱(或增設(shè)的柱或增設(shè)的柱). 計算程序：計算程序： （1） 計算拔柱前

50、原結(jié)構(gòu)的內(nèi)力；計算拔柱前原結(jié)構(gòu)的內(nèi)力； （2） 將被拔柱所受軸向力全部轉(zhuǎn)由托梁將被拔柱所受軸向力全部轉(zhuǎn)由托梁 (架架)承受，并據(jù)承受，并據(jù)此進(jìn)行托梁設(shè)計；將被拔柱須承受的水平力全部轉(zhuǎn)由側(cè)向此進(jìn)行托梁設(shè)計；將被拔柱須承受的水平力全部轉(zhuǎn)由側(cè)向支撐承受，并設(shè)計側(cè)向支撐；支撐承受，并設(shè)計側(cè)向支撐； （3） 按托梁拔柱后新的荷載傳遞途徑計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力；按托梁拔柱后新的荷載傳遞途徑計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力； （4） 按計算所得內(nèi)力，對有關(guān)柱子及地基基礎(chǔ)進(jìn)行加固按計算所得內(nèi)力，對有關(guān)柱子及地基基礎(chǔ)進(jìn)行加固設(shè)計；設(shè)計； （5） 根據(jù)具體施工方案和實際受力情況，對結(jié)構(gòu)施工階根據(jù)具體施工方案和實際受力情況，對結(jié)構(gòu)施工階段的強(qiáng)度

51、和穩(wěn)定性進(jìn)行驗算。段的強(qiáng)度和穩(wěn)定性進(jìn)行驗算。托梁拔柱法是一項施工工藝和技術(shù)要求很高的工作，因此，在施工前托梁拔柱法是一項施工工藝和技術(shù)要求很高的工作，因此，在施工前應(yīng)編制施工組織設(shè)計，嚴(yán)格施工要求。應(yīng)編制施工組織設(shè)計，嚴(yán)格施工要求。 托梁拔柱法施工順序：托梁拔柱法施工順序： （1） 屋蓋系統(tǒng)檢查和加固處理。對原有屋蓋系統(tǒng)的屋面屋蓋系統(tǒng)檢查和加固處理。對原有屋蓋系統(tǒng)的屋面板和擱置點(diǎn)，屋架和其端部，屋蓋支撐系統(tǒng)等全面檢查，板和擱置點(diǎn)，屋架和其端部，屋蓋支撐系統(tǒng)等全面檢查，凡不符合規(guī)定者予以加固處理。凡不符合規(guī)定者予以加固處理。 （2） 設(shè)置臨時支柱。根據(jù)現(xiàn)場情況，在待拔柱旁設(shè)置安設(shè)置臨時支柱。根據(jù)

52、現(xiàn)場情況，在待拔柱旁設(shè)置安裝井架或利用原柱牛腳設(shè)置臨時支承短柱，或利用原有吊裝井架或利用原柱牛腳設(shè)置臨時支承短柱，或利用原有吊車設(shè)置頂升支架。車設(shè)置頂升支架。 （3） 根據(jù)設(shè)計，加工制作新增托梁或托架。根據(jù)設(shè)計，加工制作新增托梁或托架。 （4） 加固旁柱及其地基基礎(chǔ)，增設(shè)支承柱架的牛腿。加固旁柱及其地基基礎(chǔ)，增設(shè)支承柱架的牛腿。 （5） 頂升屋架，并支承固定于臨時支柱。頂升屋架，并支承固定于臨時支柱。 （6） 根據(jù)托架截面，切斷上部一段短柱。根據(jù)托架截面，切斷上部一段短柱。 （7） 將屋架安放，固定于托架上。將屋架安放，固定于托架上。 （8） 拆除待拔柱和臨時支柱，并安裝托架。拆除待拔柱和臨時

53、支柱，并安裝托架。6.3.3.5增設(shè)支柱與原梁增設(shè)支柱與原梁(柱柱)的的連接方法連接方法 增設(shè)的支柱上端與原梁相連接，下端與基礎(chǔ)或梁增設(shè)的支柱上端與原梁相連接，下端與基礎(chǔ)或梁(或柱或柱)相相連接。連接。 連接方法有連接方法有濕式連接和干式連接濕式連接和干式連接兩種。兩種。 濕式連接濕式連接，是指支柱用后澆混凝土固定的連接方法，它多，是指支柱用后澆混凝土固定的連接方法，它多用于鋼筋混凝土支柱；用于鋼筋混凝土支柱； 干式連接干式連接，是用型鋼直接與原梁柱相連接的方法，它一般，是用型鋼直接與原梁柱相連接的方法，它一般用于鋼支撐。用于鋼支撐。 增設(shè)的支柱，支撐下端的連接，當(dāng)直接支撐于基礎(chǔ)時，按增設(shè)的支

54、柱，支撐下端的連接，當(dāng)直接支撐于基礎(chǔ)時，按地基基礎(chǔ)一般構(gòu)造處理，當(dāng)斜支撐底腳以梁或柱為支承時，地基基礎(chǔ)一般構(gòu)造處理，當(dāng)斜支撐底腳以梁或柱為支承時，可采用以下構(gòu)造：可采用以下構(gòu)造： （1） 對于鋼筋混凝土支撐，采用濕式鋼筋混凝土包套連對于鋼筋混凝土支撐，采用濕式鋼筋混凝土包套連接；對于受拉支撐，應(yīng)將受拉主筋繞過上、下梁接；對于受拉支撐，應(yīng)將受拉主筋繞過上、下梁(柱柱)，并，并采用焊接。采用焊接。 （2） 對于鋼支撐，采用型鋼套箍干式連接。對于鋼支撐，采用型鋼套箍干式連接。6.4增大截面加固法增大截面加固法6.4.1概述概述增大截面加固法，是指在原受彎構(gòu)件的上面或下面再澆一層新的混凝增大截面加固法

55、，是指在原受彎構(gòu)件的上面或下面再澆一層新的混凝土和補(bǔ)加相應(yīng)的鋼筋，以提高原構(gòu)件承載能力的方法。它是工程中常土和補(bǔ)加相應(yīng)的鋼筋，以提高原構(gòu)件承載能力的方法。它是工程中常用的一種加固方法。用的一種加固方法。本節(jié)主要內(nèi)容本節(jié)主要內(nèi)容:（1） 構(gòu)件在受壓區(qū)補(bǔ)澆混凝土構(gòu)件在受壓區(qū)補(bǔ)澆混凝土(即做疊合層即做疊合層)的受力特征及截面承載的受力特征及截面承載力計算方法。力計算方法。（2） 構(gòu)件在受壓區(qū)補(bǔ)澆混凝土后的受力及變形特征。構(gòu)件在受壓區(qū)補(bǔ)澆混凝土后的受力及變形特征。 本節(jié)內(nèi)容按新舊混凝土結(jié)合面的不同，分為新舊混凝土截面獨(dú)立工作本節(jié)內(nèi)容按新舊混凝土結(jié)合面的不同，分為新舊混凝土截面獨(dú)立工作和整體工作兩種情況

56、。和整體工作兩種情況。6.4.2新舊混凝土截面獨(dú)立工作情況新舊混凝土截面獨(dú)立工作情況6.4.2.1受力特征受力特征由于加固構(gòu)件在澆筑后澆層之前，沒有對被污染或有瀝青防水層的原構(gòu)件表面作很好由于加固構(gòu)件在澆筑后澆層之前，沒有對被污染或有瀝青防水層的原構(gòu)件表面作很好的處理，導(dǎo)致的處理，導(dǎo)致粘合面粘結(jié)強(qiáng)度不足粘合面粘結(jié)強(qiáng)度不足，因此，當(dāng)構(gòu)件受力后不能保證其變形符合平截面，因此，當(dāng)構(gòu)件受力后不能保證其變形符合平截面假定，不能將新舊混凝土截面作為整體進(jìn)行截面設(shè)計和承載力計算。假定，不能將新舊混凝土截面作為整體進(jìn)行截面設(shè)計和承載力計算。6.4.2.2承載力計算承載力計算將新舊混凝土截面視為各自獨(dú)立工作考慮

57、，其承擔(dān)的彎矩按新舊混凝土截面的剛度進(jìn)將新舊混凝土截面視為各自獨(dú)立工作考慮，其承擔(dān)的彎矩按新舊混凝土截面的剛度進(jìn)行分配。行分配。 (1) 原構(gòu)件原構(gòu)件(舊混凝土舊混凝土)截面承受的彎矩為截面承受的彎矩為: My=KyMz(2) 新混凝土截面承受的彎矩為新混凝土截面承受的彎矩為: Mx=KxMz式中式中Mz作用于加固構(gòu)件上的總彎矩；作用于加固構(gòu)件上的總彎矩；Ky原構(gòu)件的彎矩分配系數(shù)，即：原構(gòu)件的彎矩分配系數(shù)，即： Kx新澆部分的彎矩分配系數(shù)，即新澆部分的彎矩分配系數(shù)，即:h原構(gòu)件的截面高度；原構(gòu)件的截面高度；hx新澆混凝土的截面高度；新澆混凝土的截面高度；原構(gòu)件的剛度折減系數(shù)，由于原構(gòu)件已產(chǎn)生一

58、定的塑性變形，它的剛度較新澆部原構(gòu)件的剛度折減系數(shù)，由于原構(gòu)件已產(chǎn)生一定的塑性變形，它的剛度較新澆部分相對要低，因此應(yīng)予折減，一般可取分相對要低，因此應(yīng)予折減，一般可取0.80.9。求得新舊截面承受的彎矩，再按規(guī)范公式可計算出新澆截面中所需的配筋，最后即可求得新舊截面承受的彎矩，再按規(guī)范公式可計算出新澆截面中所需的配筋，最后即可驗算原構(gòu)件的截面承載力。驗算原構(gòu)件的截面承載力。333xyhhhK333xxxhhhK6.4.3新舊混凝土截面整體工作情況新舊混凝土截面整體工作情況 6.4.3.1整體工作的條件整體工作的條件 (1) 將原構(gòu)件在新舊混凝土粘合部位的表面鑿毛。將原構(gòu)件在新舊混凝土粘合部位

59、的表面鑿毛。具體要求是：板表面不平度不小于具體要求是：板表面不平度不小于4mm，梁表面，梁表面不平度不小于不平度不小于6mm,并在原構(gòu)件的澆筑面上每隔并在原構(gòu)件的澆筑面上每隔一定距離鑿槽，以形成剪力鍵。一定距離鑿槽，以形成剪力鍵。 （2） 將原構(gòu)件澆筑面鑿毛、洗凈，并涂覆丙乳將原構(gòu)件澆筑面鑿毛、洗凈，并涂覆丙乳水泥漿水泥漿(或或107膠聚合水泥漿膠聚合水泥漿)，同時澆混凝土。，同時澆混凝土。 （3） 當(dāng)在梁上作后澆層時，除按上述兩條之一當(dāng)在梁上作后澆層時，除按上述兩條之一處理原構(gòu)件表面外，還應(yīng)在后澆層中加配箍筋及處理原構(gòu)件表面外，還應(yīng)在后澆層中加配箍筋及負(fù)彎矩鋼筋負(fù)彎矩鋼筋(或架立筋或架立筋)

60、，并注意其連接。加固的，并注意其連接。加固的受力縱筋與原構(gòu)件的受力縱筋采用短筋焊接，尤受力縱筋與原構(gòu)件的受力縱筋采用短筋焊接，尤其在加固筋的兩端及其附近處必不可少。其在加固筋的兩端及其附近處必不可少。 6.4.3.2受力特征受力特征在澆搗疊合層前，構(gòu)件上作用有彎矩在澆搗疊合層前，構(gòu)件上作用有彎矩M1，截面上的應(yīng)力如圖，截面上的應(yīng)力如圖6.37(b)所示，稱為第一階段受力。待疊合層中的混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，構(gòu)所示，稱為第一階段受力。待疊合層中的混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，構(gòu)件進(jìn)入整體工作階段，新增加的荷載在構(gòu)件上產(chǎn)生的彎矩為件進(jìn)入整體工作階段，新增加的荷載在構(gòu)件上產(chǎn)生的彎矩為M2，由，由疊合構(gòu)件的全高