基于装配式体外预应力筋设计理念的梁体抗剪加固方法与流程

本发明涉及梁体抗剪加固。更具体地说，本发明涉及一种基于装配式体外预应力筋设计理念的梁体抗剪加固方法。

背景技术：

1、随着使用年限的增加和新规范设计荷载标准的提高，早期建设的桥梁需进行加固处理，此类问题在欧美国家尤其突出。桥梁抗剪能力提高的方法目前有粘贴钢板、粘贴碳纤维板、增大截面、体外预应力索加固等。

2、粘贴钢板、粘贴碳纤维板加固法对施工工艺要求高、灌胶过程易污染环境、胶体受环境影响大易脱层等；增大截面加固法工序复杂、耗费资源多；体外预应力索加固效果好，但有一定的局限性，如①通常与抗弯加固同步设计、需协同考虑体外索线形布置，②只在索体弯起区能起抗剪加固作用，③集束式体外索易应力集中、需强大的锚固块。

3、主动加固的体外预应力加固法相对于被动加固的粘贴板材、增大截面加固法，加固效果更好，但需要突破思维，提出新的加固方法，以解决其局限性。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是提供一种基于装配式体外预应力筋设计理念的梁体抗剪加固方法，相对于传统的集束式体外预应力法，不干预抗弯体外索的线形布置、加固范围不受抗弯索线形的限制、分散式锚固解决了锚固块应力过度集中的问题，提高了梁体抗剪能力，结构简单、工艺简单、成本低、效果好、污染小、寿命长。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于装配式体外预应力筋设计理念的梁体抗剪加固方法，在梁体两侧设置与梁体箍筋类似的分散式体外筋增加结构抗剪能力，并对体外筋施加预应力，形成主动加固梁体抗剪能力的效果。

3、优选的是，具体为：首先在梁体两侧的底部设置分散式下锚固措施，形成下锚固区，在梁体两侧的顶部设置分散式上锚固措施，形成上锚固区，然后再用抗拉结构连接下锚固区和上锚固区形成锚固结构，最后通过预应力施加措施对抗拉结构施加预应力以提高抗剪加固效果。

4、优选的是，根据梁体抗剪需加固的区段以及需加固的比例，调节上述下锚固以及上锚固加固措施的安装范围和安装间距。

5、优选的是，梁体为包括且不限于加固i梁、t梁、箱梁、空心板。

6、优选的是，对于i梁、t梁、空心板，下锚固措施包括在梁体底部横向通过设置分配梁从而在两端形成锚固点；对于箱梁，下锚固措施包括直接在底板上形成锚固点。

7、优选的是，上锚固措施包括：抗拉结构直接在梁体内锚固形成，或者在桥面板内开孔使得抗拉结构锚固于桥面上形成，或者在梁体上翼缘侧面植筋，抗拉结构锚固于上翼缘侧面植筋上形成。

8、优选的是，所述抗拉结构为弹性模量高、抗拉强度高、耐腐蚀能力强的材料制成，包括拉筋或钢绞线。

9、优选的是，所述抗拉结构竖向布置或倾斜布置。

10、优选的是，对抗拉结构施加预应力具体为：在所述抗拉结构的端部，即下锚固区的下锚固点或者上锚固区的上锚固点施加拉力，使抗拉结构主动承担梁体的剪力。

11、优选的是，施工预应力包括且不限于千斤顶张拉、电动扭力扳手施拧、对拉套筒施拧。

12、本发明至少包括以下有益效果：

13、1)本发明的方法通过给梁体设置分散式的预应力筋，解决了传统集束式体外索抗剪加固范围有限、干预抗弯加固体外索线形设计、锚固块过大等问题。

14、2)本发明的方法通过简单的上下锚固点及拉筋即可提高梁体抗剪能力，相较于传统的粘贴钢板、粘贴碳布、增大截面等加固法，结构形式简单、施工工艺简单、成本低。

15、3)本发明的方法相较于传统的粘贴钢板、粘贴碳布法，无灌胶过程中的污染环境隐患源，胶体受环境影响小、寿命更长。

16、总之，本发明的分散式预应力筋加固梁体抗剪能力的方法是一种新型的梁体抗剪主动加固法，结构简单、工艺简单、成本低、效果好、污染小、寿命长，可用于包括且不限于加固i梁、t梁、箱梁、空心板等。

17、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.基于装配式体外预应力筋设计理念的梁体抗剪加固方法，其特征在于，在梁体两侧设置与梁体箍筋类似的分散式体外筋增加结构抗剪能力，并对体外筋施加预应力，形成主动加固梁体抗剪能力的效果。

2.如权利要求1所述的基于装配式体外预应力筋设计理念的梁体抗剪加固方法，其特征在于，具体为：首先在梁体两侧的底部设置分散式下锚固措施，形成下锚固区，在梁体两侧的顶部设置分散式上锚固措施，形成上锚固区，然后再用抗拉结构连接下锚固区和上锚固区形成锚固结构，最后通过预应力施加措施对抗拉结构施加预应力以提高抗剪加固效果。

3.如权利要求2所述的基于装配式体外预应力筋设计理念的梁体抗剪加固方法，其特征在于，根据梁体抗剪需加固的区段以及需加固的比例，调节上述下锚固以及上锚固加固措施的安装范围和安装间距。

4.如权利要求2所述的基于装配式体外预应力筋设计理念的梁体抗剪加固方法，其特征在于，梁体为包括且不限于加固i梁、t梁、箱梁、空心板。

5.如权利要求4所述的基于装配式体外预应力筋设计理念的梁体抗剪加固方法，其特征在于，对于i梁、t梁、空心板，下锚固措施包括在梁体底部横向通过设置分配梁从而在两端形成锚固点；对于箱梁，下锚固措施包括直接在底板上形成锚固点。

6.如权利要求2所述的基于装配式体外预应力筋设计理念的梁体抗剪加固方法，其特征在于，上锚固措施包括：抗拉结构直接在梁体内锚固形成，或者在桥面板内开孔使得抗拉结构锚固于桥面上形成，或者在梁体上翼缘侧面植筋，抗拉结构锚固于上翼缘侧面植筋上形成。

7.如权利要求2所述的基于装配式体外预应力筋设计理念的梁体抗剪加固方法，其特征在于，所述抗拉结构为弹性模量高、抗拉强度高、耐腐蚀能力强的材料制成，包括拉筋或钢绞线。

8.如权利要求7所述的基于装配式体外预应力筋设计理念的梁体抗剪加固方法，其特征在于，所述抗拉结构竖向布置或倾斜布置。

9.如权利要求2所述的基于装配式体外预应力筋设计理念的梁体抗剪加固方法，其特征在于，对抗拉结构施加预应力具体为：在所述抗拉结构的端部，即下锚固区的下锚固点或者上锚固区的上锚固点施加拉力，使抗拉结构主动承担梁体的剪力。

10.如权利要求9所述的基于装配式体外预应力筋设计理念的梁体抗剪加固方法，其特征在于，施工预应力包括且不限于千斤顶张拉、电动扭力扳手施拧、对拉套筒施拧。

技术总结本发明公开了一种基于装配式体外预应力筋设计理念的梁体抗剪加固方法，在梁体两侧设置与梁体箍筋类似的分散式体外筋增加结构抗剪能力，并对体外筋施加预应力，形成主动加固梁体抗剪能力的效果。本发明相对于传统的集束式体外预应力法，不干预抗弯体外索的线形布置、加固范围不受抗弯索线形的限制、分散式锚固解决了锚固块应力过度集中的问题，提高了梁体抗剪能力，结构简单、工艺简单、成本低、效果好、污染小、寿命长。技术研发人员：张雨田,陈进,熊大威,刘水长,徐峰,张旺录受保护的技术使用者：中交特种工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5