¿Tecnología de refuerzo de placa de acero para puentes de carretera?
1. Introducción Con el desarrollo de la industria del transporte, el número de vehículos con sobrepeso y sobrecargados ha aumentado rápidamente, y la tarea de reparar y fortalecer los puentes de las carreteras se ha vuelto cada vez más difícil. Los puentes antiguos construidos en el siglo pasado estaban limitados por las condiciones económicas y técnicas de la época y tenían un bajo nivel de carga de diseño. Algunos puentes se construyeron cuando cambió la teoría del diseño, como alrededor de 2004; algunos puentes de carreteras tienen un ambiente externo hostil, un fuerte contenido de iones de cloruro y una corrosión generalizada de los puentes, y necesitan urgentemente reparación y refuerzo.
2. Clasificación de la tecnología de refuerzo
Según el principio de funcionamiento, los puentes de carretera se pueden dividir en dos categorías: refuerzo activo y refuerzo pasivo. El refuerzo activo generalmente se refiere al refuerzo pretensado. Después de que los tendones pretensados se tensan activamente, se generan momentos de flexión inversa mediante el pretensado, mejorando así el estado de tensión del puente original y fortaleciendo eficazmente sus componentes débiles. El refuerzo pasivo generalmente se refiere a pegar directamente algunas placas de acero u otros tipos de fibras compuestas de alta resistencia en el área de tensión para lograr el efecto de refuerzo correspondiente, reforzar la tensión pasiva y fortalecer el material. A continuación se analizan principalmente las características y el ámbito de aplicación de la tecnología de placas de acero pegadas.
3. Método de refuerzo para pegar placas de acero
Utilizar una serie de adhesivos como resina epoxi para pegar las placas de acero en los bordes de tracción o partes débiles de la estructura, formando una integral. fuerza con la estructura original, mejorando así su resistencia, mejorando el estado de tensión de las barras de acero y el hormigón de la estructura original, y limitando el desarrollo posterior de grietas, logrando así el propósito de fortalecer y mejorar la capacidad de carga.
3.1 Este método de refuerzo tiene las siguientes características: no es necesario destruir la estructura de refuerzo original; el proyecto de refuerzo apenas aumenta el tamaño de la estructura original, aunque los requisitos de calidad del proyecto son altos, no hay profesionales avanzados; se requieren habilidades durante la construcción Operado por personal; el período de construcción es corto y económico; la placa de acero ocupa poco espacio, apenas afecta el espacio libre del puente y el peso del puente aumenta muy poco el proceso de construcción es simple, la calidad de la construcción es fácil; controlar y el tráfico no se ve afectado durante la construcción; la calidad y durabilidad del pegamento y los pernos. La resistencia es el factor principal que afecta el efecto de refuerzo; la placa de acero reforzada es fácil de oxidar y debe protegerse estrictamente contra la oxidación.
3.2 La aplicación principal de este método de refuerzo: pegar placas de acero en la placa inferior de la viga puede mejorar la resistencia a la flexión de la viga. Por ejemplo, si la capacidad de carga de la sección normal de un puente de vigas de placa o de un puente de vigas en T es insuficiente y aparecen grietas en la parte inferior de la viga, se pueden pegar placas de acero en la parte inferior de la viga; pegadas en las almas de las vigas para hacer que las placas de acero y el hormigón soporten la misma fuerza, mejorando la rigidez general y la resistencia al corte de la viga. pegar placas de acero en las ménsulas o almas de las vigas principales cerca de los soportes puede mejorar la estabilidad general; rigidez del puente cuando la placa inferior del tablero del puente está dañada, se pueden pegar placas de acero en la placa inferior para reforzar las partes tensadas y formar una parte integral con el tablero del puente original para reforzar el refuerzo insuficiente del tablero del puente; y evitar que el hormigón de la plataforma del puente se caiga; pegar placas de acero en las nervaduras del arco, columnas y pilares del puente en arco puede mejorar la resistencia de los componentes.
4. Caso del refuerzo de chapa de acero
4.1 Descripción general del puente. Un puente de carretera nacional tiene 158,8 m de longitud, un ángulo de desviación recto de 43° y una superestructura de * * * seis vanos. La superestructura del puente principal (orificios N° 2 a N° 4) es una viga en T de sección transversal variable en voladizo único pretensado con una longitud de voladizo de 9,26 m y una viga en voladizo de 25,6 m de viga en I, 65438+. Los estribos No. 0 y No. 6 en la parte inferior del puente son estribos de gravedad con cimientos agrandados;
4.2 Principales enfermedades. La evaluación integral del estado técnico del puente se divide en tres categorías: grietas longitudinales en la parte inferior de la losa hueca pretensada, algunas de las cuales van acompañadas de filtraciones de agua y daños al hormigón en las vigas de cubierta y soportes de las vigas en T; tendones expuestos y grietas de la red de corrosión en todo el tablero del puente, graves y algunas. También hay picaduras y grietas longitudinales, y la tensión en el revestimiento es grave.
4.3 Plan de refuerzo. Debido a la grave enfermedad del pavimento del tablero del puente, las grietas longitudinales reflejadas en las juntas de bisagra son cada vez más graves. El enfoque razonable es abrir el pavimento, reparar las juntas de bisagra y volver a pavimentarlo para resolver el problema de tensión. de las vigas y losas. En vista de que el tráfico en este puente no se puede interrumpir y la calidad del vertido de hormigón no se puede controlar cuando se abre al tráfico en medio de la construcción, se toman medidas menores para mejorar la integridad del puente. El plano final del puente es: (1) La parte inferior de la placa hueca se refuerza lateralmente con placas de acero; el diafragma de la viga en T se vierte con hormigón y se refuerza con barras de acero, otras enfermedades se tratan con métodos tradicionales, como las grietas; sellando.
4.4 La placa hueca se refuerza con placa de acero.
Se utilizaron tres métodos para comparar las losas huecas en diferentes estados, y se obtuvieron los cambios en el coeficiente de distribución lateral de la placa única de la losa hueca de 25 m, y se verificó el efecto de pegar las placas de acero. mediante la comparación mutua.
(1) El parámetro de rigidez υ de la placa hueca se calcula según el método convencional, y el coeficiente de distribución transversal m1 = 0,182 de la placa intermedia No. 2 se calcula según el método de la placa de bisagra.
(2) El programa midasFEA se utiliza para simular el momento flector a mitad del tramo de cada placa de viga bajo la acción de una fuerza concentrada de 1000 kN en el tramo medio de la losa intermedia No. 2 y la bisagra. las articulaciones están intactas.
El coeficiente de reparto lateral de la segunda placa intermedia se calcula en función de la distancia entre ejes del vehículo de dos carriles:
m2 = 1/2(0,125+0,1036+0,0858+0,0651) = 0.190
p>(3) Utilice el programa midasFEA para simular el estado de destrucción completa de la costura de la bisagra y pegue una placa de acero transversal horizontalmente en la parte inferior de la placa. La placa de acero tiene 8 mm de espesor, 100 mm de ancho y 100 cm de separación horizontal. El momento flector en la mitad del tramo de cada placa de viga bajo la fuerza concentrada de 1000 kN en la mitad del tramo medio del tramo medio No. 2.
El coeficiente de reparto lateral de la segunda placa intermedia se calcula en función de la distancia entre ejes del vehículo de dos carriles:
m3 = 1/2(0,123+0,102+0,083+0,063) = 0,186
p>Comparación de (4) resultados
Tabla comparativa de coeficientes de distribución horizontal en diferentes condiciones
Proyecto m1m2m3
No 2 placa mediana 0.1820.1900.186
Como se puede ver en la tabla, la integridad de la placa de la viga después de pegar la placa de acero es cercana a la integridad de la propia placa de la viga cuando las uniones de las bisagras son buenas. por lo que es factible adoptar esta solución.
5. Cálculo teórico del método de placa de acero pegada.
En el proceso de cálculo teórico específico, se deben prestar atención a muchas cuestiones. En primer lugar, se cree que la sección compuesta por placas de acero y elementos de refuerzo sigue siendo adecuada para la teoría de la hipótesis plana (habrá un cierto deslizamiento entre las placas de acero reales y los elementos de refuerzo). En segundo lugar, el efecto del refuerzo con placas de acero de los componentes del puente debe calcularse en dos etapas, la segunda etapa antes y después de la carga muerta y la acción variable.
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