當(dāng)蓋梁受正彎矩作用且蓋梁底部鋼筋在節(jié)點(diǎn)區(qū)錨固的數(shù)量較少時(shí),經(jīng)常出現(xiàn)蓋梁的抗彎強(qiáng)度低于下面的橋墩的情況。為使塑性鉸發(fā)生在橋墩上,蓋梁承擔(dān)負(fù)彎矩的能力也可能不足,尤其是頂部鋼筋過(guò)早切斷的時(shí)候。如果加固時(shí)允許蓋梁發(fā)生屈服且保證蓋梁能夠滿足彎曲延性需求,蓋梁上可能發(fā)生難以修復(fù)的破壞。因此對(duì)蓋梁加固時(shí),通常通過(guò)提高蓋梁的抗彎能力來(lái)保證在橋墩上發(fā)生塑性鉸。如果有必要,可以使用前面介紹的方法對(duì)橋墩進(jìn)行加固。
橋墩頂設(shè)有支座時(shí),可將蓋梁表面鑿毛后,在其兩側(cè)設(shè)置鋼筋或預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土托梁進(jìn)行加固。新增設(shè)的混凝土托梁應(yīng)該與蓋梁共同承擔(dān)彎矩和剪力作用,防止蓋梁發(fā)生屈服。因?yàn)闃蚨盏膹澗貢?huì)傳至已有蓋梁上,故應(yīng)在橋墩表面設(shè)置足夠的暗銷,并通過(guò)剪切摩擦將增設(shè)的混凝土托梁內(nèi)鋼筋的抗彎能力傳遞給蓋梁。所需暗銷的數(shù)量則由需要傳遞力的大小計(jì)算得到,當(dāng)考慮傳遞混凝土托梁底部鋼筋的承載力時(shí),豎向有效剪切面的高度取為蓋梁下半部分的高度,長(zhǎng)度取為橋墩軸線與橋墩之間中點(diǎn)的距離;當(dāng)考慮傳遞混凝土托梁內(nèi)頂部鋼筋的承載力時(shí),有效剪切面相應(yīng)地取為蓋梁的上半部分。
對(duì)托梁進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉,不管是單獨(dú)還是聯(lián)合使用附加鋼筋都會(huì)提高蓋梁的抗彎能力。如果能夠防止預(yù)應(yīng)力筋發(fā)生銹蝕,也可采用體外預(yù)應(yīng)力。不管是采用體內(nèi)還是體外預(yù)應(yīng)力,預(yù)應(yīng)力鋼筋都要在蓋梁兩端錨固,預(yù)應(yīng)力鋼筋的補(bǔ)強(qiáng)作用無(wú)需經(jīng)過(guò)已有蓋梁與混凝土托梁之間的豎向接觸面進(jìn)行傳遞。當(dāng)在混凝土托梁中添加箍筋時(shí),也可增加蓋梁的抗剪能力。預(yù)應(yīng)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(shè)計(jì)與新橋的設(shè)計(jì)過(guò)程一樣。
采用預(yù)應(yīng)力混凝土托梁對(duì)鋼筋混凝土框架進(jìn)行局部加固時(shí),為了改善鋼筋的錨固情況,對(duì)橋墩一蓋梁節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了擴(kuò)建。這種加固技術(shù)對(duì)控制塑性鉸,使其出現(xiàn)在橋墩上是非常有效的,但是只能提供有限的彎曲延性。在地震作用較弱的地區(qū),使用這種技術(shù)即可滿足要求。而在強(qiáng)震區(qū),則需要采用本章前面介紹的橋墩加固技術(shù)以提高蓋梁的彎曲延性,也可用纖維材料將蓋梁完全包裹起來(lái),提高蓋梁的抗彎和抗剪能力。
當(dāng)蓋梁與縱梁整體澆筑時(shí),由于受到幾何尺寸的限制,使加固蓋梁抗彎能力的難度大大增加??赏ㄟ^(guò)在蓋梁的下部增設(shè)混凝土托梁的方式提高蓋梁承擔(dān)正彎矩的能力,但是卻很難提高承擔(dān)負(fù)彎矩的能力。打掉主梁頂部的混凝土并增設(shè)鋼筋可提高承擔(dān)負(fù)彎矩的能力,但這樣需要中斷交通,并且為了防止重力作用下發(fā)生破壞,可能還需要布置臨時(shí)支撐。依據(jù)能力設(shè)計(jì)原理使蓋梁只在彈性范圍工作,在灌漿鍍鋅管中設(shè)置體外預(yù)應(yīng)力或在梁腹間設(shè)置常規(guī)的體內(nèi)預(yù)應(yīng)力混凝土托梁是同時(shí)提高正向和負(fù)向抗彎能力最經(jīng)濟(jì)的兩種方法。
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