[實用新型]一種基于FRP型材的混凝土箱梁橋加固結構

有效

• 申請號: 202221066206.0
• 申請日: 2022-05-06
• 公開（公告）號: CN217556726U
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 辛灝輝;高卿林;劉杰林
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: E01D22/00
• 分類號: E01D22/00;E01D2/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種基于FRP型材的混凝土箱梁橋加固結構，包括混凝土箱梁、橋面鋪裝層、混凝土箱梁底部FRP型材和混凝土箱梁側部FRP型材。所述混凝土箱梁為預制或現澆混凝土空心梁。所述橋面鋪裝層位于混凝土箱梁上部；FRP型材拼接布置于箱梁底部和側部，與箱梁間采用膨脹螺栓固定，沿橋梁方向在箱梁底部跨中布置及在箱梁側部跨邊布置。本實用新型提供的基于FRP型材的混凝土箱梁橋加固方案，充分利用FRP材料輕質、高強、耐腐蝕、可設計性好等優點，有效地對混凝土箱梁進行加固，在不增加橋梁自重的前提下提升橋梁的整體剛度和承載能力，保證橋梁體系的安全可靠。

技術領域

本實用新型涉及土木工程中橋梁結構加固領域，特別涉及一種基于FRP型材的混凝土箱梁橋加固方案。

背景技術

隨著城市現代化進程加速，城市用地緊張，交通流量急劇增長，高架橋和立交橋被大量建設以提高車輛通行效率，極大地緩解了交通擁堵。箱型截面梁由于具有箱室，自重較輕，具有良好的空間整體受力性能與優異的截面特性，使之在橋梁結構中得到廣泛的應用。

在很多情況下，隨著箱梁橋使用年限的增長，多種原因可能造成其結構剛度下降、撓度增大、影響結構安全服役年限；此外，由于結構許用荷載增大、服役性質轉變、規范標準更新等原因，亦可能使既有結構難以達到新的要求，故須對這類橋梁進行改造加固，提升公路橋梁安全耐久水平。

目前在箱梁橋的加固設計中，為改善橋梁局部不利受力狀態、降低梁體裂縫數量及寬度，實現結構壽命延長，加固方案包括施加預應力技術和外部增設高強材料等。預應力加固法通過在梁間另加預應力鋼筋或復合材料筋，通過預應力張拉釋放箱梁受拉區的外力作用實現結構加固。粘貼FRP加固法通過選用高性能纖維增強復合材料布，粘貼在箱梁表層，使之與原構件一同承力，其中以碳纖維增強復合材料(CFRP)居多。但上述方案僅適用于橋梁剛度足夠、結構許用荷載不變的情況。

當橋梁結構整體剛度不足或許用承載力需要提高時，目前多采用外粘鋼加固或外包混凝土加固的方法來進行。但由于鋼材在空氣中易銹蝕，后期養護費用大，外包混凝土會大幅提高結構自重，對被加固橋梁的下部結構要求較高。故目前尚缺乏一種有效的加固方案能夠在提升橋梁剛度的同時兼顧耐腐蝕、自重輕、后期維護成本低的優點。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有技術的不足，提供一種基于FRP型材的混凝土箱梁橋加固方案，利用FRP型材輕質、高強、耐腐蝕、可設計性好等優點，解決現有問題。

采用的技術方案為：

一種基于FRP型材的混凝土箱梁橋加固方案，結構包括混凝土箱梁、橋面鋪裝層、混凝土箱梁底部FRP型材和混凝土箱梁側部FRP型材。所述混凝土箱梁為預制或現澆混凝土空心梁，外截面形式為矩形、梯形、曲邊形的一種。所述橋面鋪裝層位于混凝土箱梁上部；所述混凝土箱梁底部FRP型材布置于箱梁底部跨中位置，所述混凝土箱梁側部FRP型材布置于箱梁側部跨邊位置，具體布置長度由實際加固需求進行計算，型材與箱梁之間采用膨脹螺栓固定。

所述FRP型材包括C形FRP型材、工字形FRP型材、腹板傾斜的工字形FRP型材，型材翼緣端部需預制外榫和外卯，通過膠黏劑可拼接為連續FRP空心面板。

在本實用新型提供的基于FRP型材的混凝土箱梁橋加固方案實施例中，箱梁底部選用C形和工字形FRP型材，拼接為腹板垂直的連續FRP空心面板，主要用以承擔彎矩導致的拉伸荷載；箱梁兩側選用C形和腹板傾斜的工字形FRP型材，拼接為腹板傾斜的連續FRP空心面板，主要用以承擔剪切荷載。

本實用新型提供的基于FRP型材的混凝土箱梁橋加固方案，通過在箱梁底部和側部布置FRP型材，利用FRP型材輕質、高強、耐腐蝕、可設計性好等優點，有效地對混凝土箱梁橋進行加固，在不增加橋梁自重的前提下提升橋梁的整體剛度和承載能力，保證橋梁體系的安全可靠。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例中FRP型材沿橋梁方向布置位置示意圖。