桥梁加固构件的设计忽略分阶受力影响的危害是过高估计了后加补强材料的作用,设计是不安全的。
许宏元总经理指出“对大部分桥梁来说,加固时并不可能完全卸载,加固设计按一阶段受力就欠合理,有可能导致加固后的桥梁产生新的危险”[1]-43页。
笔者理解许总是从《公路桥梁加固设计规范》(JTG/T122-2008)规定的极限状态设计法角度认识这一问题的.对桥梁加固构件而言,后加补强材料只承担活载(车辆荷载)及后加恒载产生的内力,与原梁钢筋相比,其应变(应力)相对滞后,一般情况下,在极限状态时其应力达不到抗拉强度设计值。极限状态下,后加补强材料的应力发挥程度受原梁的变形限制,与原梁的配筋率有关。计算结果表明,采用直接粘结高强复合纤维的被动加固方案,由于受分阶段受力的影响,后加补强材料应变(应力)滞后,后加补强材料的高抗拉性能是很难发挥作用。若在设计忽略分阶段受力的影响,即相当于“取极限状态下后加?强材料的应力取其抗拉强度设计值”,由此求得承载力显然是不安全的。
采用缠绕粘贴高强复合纤维复合材料对轴向受压构件进行加固,加固效果显着,有着广泛的应用前景[3]。
缠绕粘贴高强复合纤维复合材料加固,从工作原理上讲属于约束加固,由于高强纤维复合材料层的约束作用,在纵向力的作用下,混凝土处于三向受压状态,可以较大幅度的提高结构的抗压承载力,增强结构的延性,可明显的提高结构的抗震性能,广泛用于抗震加固。
笔者于2005年开展了缠绕芳纶纤维布短柱试验研究,并对遭受严重冻害的黑龙江省哈同公路蚂蚁河1号桥的墩柱,采用缠绕芳纶纤维布的方法进行加固补强,收到了明显的加固效果