當蓋梁受正彎矩作用且蓋梁底部鋼筋在節(jié)點區(qū)錨固的數(shù)量較少時,經(jīng)常出現(xiàn)蓋梁的抗彎強度低于下面的橋墩的情況。為使塑性鉸發(fā)生在橋墩上,蓋梁承擔負彎矩的能力也可能不足,尤其是頂部鋼筋過早切斷的時候。如果加固時允許蓋梁發(fā)生屈服且保證蓋梁能夠滿足彎曲延性需求,蓋梁上可能發(fā)生難以修復的破壞。因此對蓋梁加固時,通常通過提高蓋梁的抗彎能力來保證在橋墩上發(fā)生塑性鉸。如果有必要,可以使用前面介紹的方法對橋墩進行加固。
橋墩頂設(shè)有支座時,可將蓋梁表面鑿毛后,在其兩側(cè)設(shè)置鋼筋或預應(yīng)力鋼筋混凝土托梁進行加固。新增設(shè)的混凝土托梁應(yīng)該與蓋梁共同承擔彎矩和剪力作用,防止蓋梁發(fā)生屈服。因為橋墩的彎矩會傳至已有蓋梁上,故應(yīng)在橋墩表面設(shè)置足夠的暗銷,并通過剪切摩擦將增設(shè)的混凝土托梁內(nèi)鋼筋的抗彎能力傳遞給蓋梁。所需暗銷的數(shù)量則由需要傳遞力的大小計算得到,當考慮傳遞混凝土托梁底部鋼筋的承載力時,豎向有效剪切面的高度取為蓋梁下半部分的高度,長度取為橋墩軸線與橋墩之間中點的距離;當考慮傳遞混凝土托梁內(nèi)頂部鋼筋的承載力時,有效剪切面相應(yīng)地取為蓋梁的上半部分。
對托梁進行預應(yīng)力張拉,不管是單獨還是聯(lián)合使用附加鋼筋都會提高蓋梁的抗彎能力。如果能夠防止預應(yīng)力筋發(fā)生銹蝕,也可采用體外預應(yīng)力。不管是采用體內(nèi)還是體外預應(yīng)力,預應(yīng)力鋼筋都要在蓋梁兩端錨固,預應(yīng)力鋼筋的補強作用無需經(jīng)過已有蓋梁與混凝土托梁之間的豎向接觸面進行傳遞。當在混凝土托梁中添加箍筋時,也可增加蓋梁的抗剪能力。預應(yīng)力則可增加混凝土托梁自身的抗剪能力。蓋梁的抗剪加固設(shè)計與新橋的設(shè)計過程一樣。
采用預應(yīng)力混凝土托梁對鋼筋混凝土框架進行局部加固時,為了改善鋼筋的錨固情況,對橋墩一蓋梁節(jié)點進行了擴建。這種加固技術(shù)對控制塑性鉸,使其出現(xiàn)在橋墩上是非常有效的,但是只能提供有限的彎曲延性。在地震作用較弱的地區(qū),使用這種技術(shù)即可滿足要求。而在強震區(qū),則需要采用本章前面介紹的橋墩加固技術(shù)以提高蓋梁的彎曲延性,也可用纖維材料將蓋梁完全包裹起來,提高蓋梁的抗彎和抗剪能力。
當蓋梁與縱梁整體澆筑時,由于受到幾何尺寸的限制,使加固蓋梁抗彎能力的難度大大增加。可通過在蓋梁的下部增設(shè)混凝土托梁的方式提高蓋梁承擔正彎矩的能力,但是卻很難提高承擔負彎矩的能力。打掉主梁頂部的混凝土并增設(shè)鋼筋可提高承擔負彎矩的能力,但這樣需要中斷交通,并且為了防止重力作用下發(fā)生破壞,可能還需要布置臨時支撐。依據(jù)能力設(shè)計原理使蓋梁只在彈性范圍工作,在灌漿鍍鋅管中設(shè)置體外預應(yīng)力或在梁腹間設(shè)置常規(guī)的體內(nèi)預應(yīng)力混凝土托梁是同時提高正向和負向抗彎能力最經(jīng)濟的兩種方法。
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