[发明专利]一种遭受火灾损伤的混凝土桥梁加固装置及加固方法

说明书

一种遭受火灾损伤的混凝土桥梁加固装置，相邻两根梁的纵向端面之间设置铰缝，铰缝上设置铰缝孔；所述非损伤边梁、非损伤中梁的下部设置第一加固层，火烧损伤梁的下部设置第二加固层；上部联系构件设置于火烧损伤梁、非损伤边梁和非损伤中梁梁顶上表面，且所述上部联系构件横向布置，上部联系构件设置联系构件孔；所述下部加强构件设置于火烧损伤梁、非损伤边梁和非损伤中梁梁底下表面，且所述下部加强构件横向布置，下部加强构件设置加强构件孔；所述连接杆穿过联系构件孔、铰缝孔和加强构件孔。以及提供一种遭受火灾损伤的混凝土桥梁加固方法。本发明适用于火灾后损伤的混凝土桥梁火需加固的桥梁。

技术领域

本发明涉及公路桥梁工程加固领域，尤其是涉及一种遭受火灾损伤的混凝土桥梁加固装置及加固方法。

背景技术

近年来，中国公路桥梁建设飞速发展，公路桥梁特别是城乡结合部的桥梁下面易燃物引起火灾由于影响因素较多，难以控制，遭受火灾的次数亦在逐渐增多。作为桥梁偶然荷载之一的火灾对大桥造成的破坏不可估量，桥梁火灾已引起建设部门、设计部门、交通管理部门及众多学者的高度关注。桥梁火灾不仅影响交通质量和生命安全，造成巨大经济损失，而且重者可造成桥梁的永久损失、甚至桥梁坍塌，其维修加固或重建时间之长、影响之大，又带来许多次生灾害。

因此，必须快速对桥梁结构的损伤程度-做出正确的判断，进而采取科学合理的修复加固方法，尽快恢复通车运营，将火灾造成的损失降到最低，是目前急需解决的问题。现有的主梁加固方法主要有以下几种：增大截面加固法、粘贴钢板加固法、粘贴纤维复合材料加固法、体外预应力加固法和改变结构体系加固法，这些火灾后桥梁修复方法基本都较为单一，即将加固补强的重点放在了主梁的承载力回复和提高上，而忽略了主梁刚度的损失上，根据试验研究表明，钢筋混凝土桥梁在火烧较轻的情况下(构件表面温度在1000℃以下)承载力并未有明显降低，但刚度却降低较多，其主要原因为：预应力钢绞线松弛，受力钢筋松弛，混凝土保护层烧损后对钢筋、钢绞线的约束作用较小，基于整体变形协调的兼顾强度和刚度加固装置和方法并未有人提出。

发明内容

为了克服已有火灾后混凝土桥性能下降，特别是主梁刚度下的情况，本发明提出了一种遭受火灾损伤的混凝土桥梁加固装置及加固方法，适用于火灾后损伤的混凝土桥梁火需加固的桥梁。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种遭受火灾损伤的混凝土桥梁加固装置，包括火烧损伤梁、非损伤边梁、非损伤中梁、铰缝、上部联系构件、下部加强构件和连接杆，所述火烧损伤梁包括松弛钢绞线、损伤层和非损伤层，所述损伤边梁和非损伤中梁均包括持力钢绞线和未损伤混凝土层，相邻两根梁的纵向端面之间设置铰缝，所述铰缝上设置铰缝孔；所述非损伤边梁、非损伤中梁的下部设置第一加固层，所述火烧损伤梁的下部设置第二加固层；

所述上部联系构件设置于火烧损伤梁、非损伤边梁和非损伤中梁梁顶上表面，且所述上部联系构件横向布置，所述上部联系构件设置联系构件孔；

所述下部加强构件设置于火烧损伤梁、非损伤边梁和非损伤中梁梁底下表面，且所述下部加强构件横向布置，所述下部加强构件设置加强构件孔；

所述连接杆穿过联系构件孔、铰缝孔和加强构件孔，用于连接上部联系构件和下部加强构件，将上部联系构件、下部加强构件和加固后的连接火烧损伤梁、非损伤边梁、非损伤中梁以及铰缝连接成一个整体。

进一步，所述非损伤边梁上设有边梁孔，连接杆穿过联系构件孔、边梁孔和加强构件孔。

再进一步，所述火烧损伤梁与非损伤边梁之间、火烧损伤梁与非损伤中梁之间、非损伤中梁与非损伤边梁之间均设有所述铰缝。

更进一步，所述火烧损伤梁、非损伤边梁和非损伤中梁的截面形式为箱型截面、T型截面或板梁截面。也可以是其他截面形状。

所述非损伤边梁、非损伤中梁的下部端面设置第一加固层，所述火烧损伤梁的下部端面和侧面均设置第二加固层。