先张法预应力空心板梁加固后抗弯承载力有限元对比分析

杨允宁 ,石春秀

(1. 中交第一公路勘察设计研究院有限公司,陕西 西安 710000; 2. 宝鸡建安集团股份有限公司,陕西 宝鸡 721000)

0 引言

我国国民经济持续快速增长和经济总量的不断扩大,必将带动全社会人员、物资流动总量的升级,导致全社会运输总需求量的不断增长,从而引发公路交通需求的持续增长[1].各地区积极借经济、交通发展的浪潮,大力改建既有交通线路,扩建道路,提速增载.既有桥梁在公路运营过程中,遭受着来自外界侵蚀等不同程度的损伤.在如今对既有桥梁改扩建过程中,早期修建的桥梁还能否适应新荷载规范的承载能力要求,就急需对结构承载力重新计算验证.

早在我国20世纪90年代,高速公路建设逐渐开展,先张法预应力空心板梁结构形式简单,方便拼装施工而被广泛采用.但其梁高较小,配筋数量受到限制,承载能力较低.外加既有结构在服役中材料性能发生退化,承载能力往往不能满足改建要求[2].为了能够继续利用以节约成本,选择什么样的加固方案最为合理,则是当前诸多改扩建工作中最为紧迫的问题.

1 既有空心板梁状况

标准跨径16 m预应力混凝土简支空心板梁,计算跨径为15.64 m,板宽1 m,高0.7 m.采用40#混凝土(C38),预应力筋采用标准强度为1 860 MPa钢绞线,松弛度为3.5%,张拉控制力为1 339 MPa,张拉力为132.17 kN.边梁为16根φs12.7钢筋,中梁为15 根φs12.7钢筋.箍筋采用2根R235φ8钢筋,箍筋间距为梁端10 cm,跨中20 cm.标准跨径20 m预应力混凝土简支空心板梁,计算跨径为19.53 m,板宽1 m,高0.85 m.采用50#混凝土(C48),预应力……