[發明專利]一種體外預應力外加鋼罩加固混凝土墩柱的方法

無效

• 申請號: 201310116355.2
• 申請日: 2013-04-05
• 公開（公告）號: CN103334596A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 韓強;杜修力;張文強;趙密
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02;E01D22/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 吳蔭芳

1.一種體外預應力外加鋼罩加固混凝土墩柱的方法，其特征在于是具體施實步驟是：

1）計算混凝土墩柱的強度和延性需求，判斷是否需要加固，需要加固繼續下一步，否則結束；

2）確定預應力絞線環箍在沿混凝土墩柱高度方向上的位置和間距，計算預應力絞線的橫截面積以及確定錨具和預應力絞線的連接方式；

3）根據混凝土墩柱豎向承載能力需求，以及對體外預應力絞線和錨具保護要求，確定外層鋼罩板厚度以及鋼罩直徑大??；

4）在原混凝土墩柱和外鋼罩間注入水泥砂漿填充，形成體外預應力外加鋼罩加固修復的混凝土墩柱。

2.根據權利要求1所述的體外預應力外加鋼罩加固混凝土墩柱，其特征在于：所述的第1）步判斷混凝土墩柱的是否需要加固包括：①計算混凝土墩柱設計抗剪、抗彎承載力和延性能力；②計算混凝土墩柱抗剪、抗彎承載力和延性的潛在需求；③當混凝土墩柱抗剪能力、抗彎承載力和延性的潛在需求大于或等于設計值時，需要對墩柱進行加固修復，否則不需要對混凝土墩柱進行加固。

3.根據權利要求1所述的體外預應力外加鋼罩加固混凝土墩柱，其特征在于：所述的第1）步需確定混凝土墩柱已經存在的橫向鋼筋是否符合預先設計的約束鋼筋的要求，如果不滿足，則需要加固修復。

4.根據權利要求1所述的體外預應力外加鋼罩加固混凝土墩柱，其特征在于：所述的第2）步第一根預應力絞線環箍的位置在沿混凝土墩柱腳以上50mm處，其余各預應力絞線環箍其沿混凝土墩柱高度方向間距不大于150mm且不大于混凝土墩柱的直徑1/4。

5.根據權利要求1所述的體外預應力外加鋼罩加鋼罩加固混凝土墩柱，其特征在于：所述的第2）步預應力絞線是預應力鋼絞線，或者纖維增強塑料線材。

6.根據權利要求5所述的體外預應力外加鋼罩加鋼罩加固混凝土墩柱，其特征在于：所述的纖維增強塑料線材是碳纖維線材、或者玻璃纖維增強塑料線材。

7.根據權利要求1所述的體外預應力加固混凝土墩柱，其特征在于：所述的第2）步需確定預應力絞線橫截面積，其確定方法為：①計算補償混凝土墩柱抗剪能力不足所需要的預應力絞橫截面積A_s1；②計算補償混凝土墩約束能力不足所需要的預應力絞線截面積A_s2；③取預應力絞線橫截面積為A_s1和A_s2的較大值，即A_s=max{A_s1,A_s2}為加固所需預應力絞線橫截面積。

8.根據權利要求1所述的體外預應力外加鋼罩加固混凝土墩柱，其特征在于：所述的第2）步所確定錨具和預應力絞線及其連接方法為：連接錨具由兩個相鄰但喇叭口方向相反的錨孔和圓柱形錐形楔塊組成，預應力絞線一端固定在錨具的一個錐形孔里形成預應力絞線固定端，預應力絞線纏繞混凝土墩柱并穿過連接錨具的另一錐形孔，通過張拉千斤頂給混凝土墩柱施加橫向壓應力，待施加應力等于計算所需混凝土墩柱所需要的橫向應力時，把圓柱錨塞固定在錐形楔孔里，形成由一根預應力絞線和連接錨具組成的預應力絞線環箍，并把連接好預應力絞線的錨具固定在橋墩事先確定位置。

9.根據權利要求1所述的體外預應力外加鋼罩加固混凝土墩柱，其特征在于：所述的第3）步是根據既有構筑物上部結構荷載需求增大或混凝土墩柱性能劣化損傷后承載力能降低而確定混凝土墩柱豎向承載能力需求，以及對體外預應力絞線和錨具保護要求，確定外層鋼板的厚度和鋼板焊接成鋼罩后直徑大小。