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体外预应力加固法

　　体外预应力加固法主要用于梁式桥（包括简支梁、悬臂梁、连续体系梁桥等）正常使用极限状态超限的结构，通过对旧桥施加体外预应力，能够达到减少或消除裂缝，减小梁体下挠，改善结构各截面应力状态的目的。

　　体外预应力加固旧桥的原理是通过在梁体外设钢质的拉杆或撑杆，并与被加固梁体锚固连接，然后施加预应力，强迫后加拉杆受力，从而改变原结构内力分布，并降低原结构应力水平，使结构承载力显著提高，且可减少结构变形，缩小裂缝宽度甚至闭合。

减轻拱上自重加固法

　　减轻拱上自重也是一种调整拱上恒载分布的手段，尽管它们的目的都是为了***和提高原桥的承载能力，但它们的出发点和适用场合却是不相同的。调整拱上恒载分布是针对主拱圈变形过大，通过调整拱上恒载的办法来调整拱轴线与压力线；采用减轻拱上建筑的自重，则主要是针对某些双曲拱桥的基础承载能力较低，通过这一措施降低对基础承载力的要求。

减轻拱上自重的方法有以下几种：

　　（1）降低桥面标高，减少以至完全取消拱上填料，或使用轻质拱上填料；

　　（2）将腹拱的重力式横墙挖空，或改建为钢筋混凝土立柱；

　　（3）用预制的钢筋混凝土T梁、微弯板或空心板等轻型桥面系取代笨重的腹拱体系；

　　（4）采用钢筋混凝土刚架或桁架式拱上建筑。

减震设计中的要点

　　1）结构的刚度对称有利于抗震，不等跨的桥梁容易发生震害。特别是一座桥内墩身高度相差过大，在较矮的桥墩上会产生很大的***水平力，跨径不同。在大跨径的桥孔的桥墩上也产生大的***力。设计上尽量避免在高烈度区采用这种桥型，如无法避免。宜在不利墩上设置消能措施降低墩顶集成刚度，例如设抗震支座等。

　　2）斜桥的抗震性能较差。由于斜桥的抗推刚度非常大，在高烈度区，相应于桥墩的基本周期动力放大系数也非常大，这导致***效应扩大。另外，在桥台处，***时河岸不稳，易向河心滑移，使桥长缩短，桥孔发生错动或扭转，造成墩台身开裂或折断。建议如地基条件允许，台身可作成T型或U型这类整体性强、抗扭刚度大的，或采用埋置式。如在松软的地基上，桥梁宜正交，并适当增加桥长，使桥台放在稳定的河岸上。

　　3）在可能发***震液化的地基上建桥时，应采用深基础，使桩或沉井穿过可能液化的土层埋入较稳定密实的土层内。

　　4）采用浅基的小桥和通道应加强下部的支撑梁板或做满河床铺砌。使结构尽量保持四铰框架的结构，防止墩台在***时滑移。

　　5）在高烈度区的大跨径桥梁，纵向梁间设置消能设施，消能设施应有足够的强度，并能满足梁端位移要求。此外，为防止发生落梁，应加强上、下部结构之间的联系。桥梁的支座锚栓、销钉、剪力键等应有足够的强度。

采用预应力碳纤维板加固有以下优势：

1、可以在不卸载的情况下进行有效加固。

2、加固后不几乎不增加结构重量。因为所用的碳纤维材料具备轻质、高强、耐老化的特点，所以加固后几乎不增加自重和体积，是非常理想的梁板加固解决方案。

3、粘贴预应力碳纤维板可以与原结构一起工作，能满足平截面假定，能有效提高结构的刚度。

4、预应力产生的反向弯矩，可抵消一部分初始荷载的影响，提高使用阶段的承载力，使构件中原有裂缝宽度减小甚至闭合，并限制新裂缝的出现，从而提高构件的刚度，减小原构件的挠度，改善使用阶段的性能。

5、碳纤维的变形=初始变形 荷载引起的变形，而对应这两部分变形的胶粘剂剪切变形又分别分布于构件的两端和跨中区域，使得胶粘剂的剪切变形分布更为均匀，可有效避免粘结破1坏。

6、　可变被动加固为主动加固。使CFRP(碳纤维增强复合材料)在二次受力之前就有较大的应变，充分发挥CFRP的高强特性，从而有效减小甚至消除CFRP片材应变滞后的现象，达到更好的加固效果。

7、分散布置的预应力碳纤维板应材料轻质，单条预拉力小，锚固座轻且简单，无需大型的施工设备，施工难度小，施工速度快，质量控制易。

8、碳纤维板材料的耐久性远远优于钢材，后期养护费用很低。

当然，目前关于纤维增强复合材料预应力筋混凝土结构的研究仍不充分，而且以前主要用在桥梁结构中，对于建筑结构中的工程实践更少，所以《预应力混凝土结构设计规范》JGJ 369-2016规定，纤维增强复合材料暂不考虑基于结构延性变形能力的混凝土框架抗震设计情况。同时，纤维增强复合塑料筋受压强度显著低于其受拉强度，且并不可靠。因此，纤维增强复合塑料筋只应被设计为承受拉力，不能被设计为承受压力。

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