(武漢鐵路橋梁職業(yè)學(xué)院，湖北 武漢 430052)

1 研究目的

在橋梁的建設(shè)過(guò)程中和后續(xù)運(yùn)營(yíng)中，由于使用條件、環(huán)境因素等對(duì)橋梁的影響，使得實(shí)踐中有可能發(fā)生承載力不夠的情況在混凝土橋梁上，為此，需要有關(guān)人員在建設(shè)初期就要對(duì)其進(jìn)行綜合性的考慮，而在建設(shè)過(guò)程中，也要以技術(shù)提升混凝土的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，并且進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S護(hù)，從而達(dá)到延長(zhǎng)橋梁運(yùn)營(yíng)時(shí)間的目的[1]。

為了上述目的，通常會(huì)采取加固橋梁的方法，其中包括橋梁截面增大的加固方法，對(duì)橋梁的受力體系進(jìn)行改變的方法，利用粘鋼對(duì)橋梁進(jìn)行加固的方法等傳統(tǒng)加固方法。而在技術(shù)不斷發(fā)展的今天，更是有多種材料和技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)加固的目的，其中以簡(jiǎn)稱“FRP”的Fiber Reinforced Plastic/Polymer(纖維增強(qiáng)聚合物)最為廣泛。

Fiber Reinforced Plastic/Polymer(纖維增強(qiáng)聚合物)-后文統(tǒng)稱“FRP”-的材料，因其強(qiáng)度高、質(zhì)量輕的特點(diǎn)，被廣泛用于橋梁加固，且在抗腐蝕，耐疲勞的特性上遠(yuǎn)勝于鋼板，現(xiàn)在在加固結(jié)構(gòu)中，外貼FRP布/板的加固方法極大的普及開(kāi)來(lái)。

本文正是基于此項(xiàng)目的，通過(guò)靜載試驗(yàn)，在編號(hào)為L(zhǎng)X的連續(xù)梁試件中，通過(guò)在表層內(nèi)嵌入不同的FRP筋，進(jìn)行非線性分析試驗(yàn)全過(guò)程，進(jìn)而研究影響試驗(yàn)梁加固效果的因素。

2 研究方法

使用FRP外貼加固的方法，由于自身的缺陷，使得在外力撞擊、惡劣環(huán)境以及運(yùn)營(yíng)磨損的情況下，極易剝離FRP，特別是在連續(xù)梁負(fù)彎矩區(qū)，這種剝離問(wèn)題更加明顯。由此，結(jié)構(gòu)表層嵌入加固方法發(fā)展起來(lái)。該方法是一種加固的新型方法，具體是指在開(kāi)好的槽中將FRP筋/板條嵌入結(jié)構(gòu)物表層，并注入化學(xué)粘結(jié)到里面，通過(guò)粘結(jié)劑作用，使結(jié)構(gòu)物與FRP筋/板條成為一個(gè)共同受力的整體，借此達(dá)到提高結(jié)構(gòu)承載能力與安全性的目的。

為了找出影響試驗(yàn)梁承載力的的各種變化因素的規(guī)律，文章采用了具有較好吻合試驗(yàn)值的有限元軟件，進(jìn)行建模分析，為此，以試驗(yàn)梁I為原型，進(jìn)行建模，并通過(guò)對(duì)該模型的分析，從而得到以下運(yùn)算結(jié)果，具體見(jiàn)表1。

表1 模擬梁屈服荷載和極限荷載計(jì)算結(jié)果

續(xù)表

影響因素模擬梁編號(hào)屈服荷載/kN屈服荷載提高幅值/%極限荷載/kN極限荷載提高幅值/%混凝土強(qiáng)度LX(C30)218/252/LX(C40)223202614LX(C50)1994023920FRP筋類型LX(B)269/320/LX(C)2411227713LX(C-B)199102694

模擬梁LX}O>>LX}O.4N19)和LXCO.7M9)的初始荷載分別為0.5My, 0.6M的荷載月堯度曲線見(jiàn)圖1。

圖1 不同初始荷載時(shí)模擬梁荷載-撓度曲線

3 研究結(jié)論

通過(guò)上述試驗(yàn)，并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)果顯示具備良好的粘結(jié)效果；在造價(jià)上，單一使用FRP筋相比較FRP筋材混合嵌粘，造價(jià)較高，因此使用表層內(nèi)嵌FRP筋能夠節(jié)約成本的同時(shí)，依然具備較高的安全承載力。