專利名稱：一種新型加固混凝土橋梁結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種土木工程技術領域中的混凝土橋梁加固結構。
背景技術：
橋梁加固，就是通過一定的措施使構件乃至整個結構的承載能力及其使用性能得到提高，以滿足新的要求。加固的原因有橋梁耐久性差和年久老化、設計失當或施工質量差等。傳統(tǒng)的橋梁結構補強加固方法有增大截面法、外包鋼加固法、體外預應力加固法和增設支點加固法等，這些方法的應用歷史長久，技術相對成熟，但卻有著不同的缺陷或應用范圍局限。外貼FRP (Fiber reinforced polymer纖維增強塑料)片材對鋼筋混凝土梁進行受彎加固是FRP加固混凝土結構的一種主要應用形式，由于FRP現(xiàn)場施加預應力施工復雜，施工質量難以保證，所以目前國內(nèi)的使用FRP加固大多沒有施加預應力，造成結構無法充分利用碳纖維片材的強度，而且難以抑止結構的變形與裂縫的發(fā)展，且采用增大碳纖維片材使用量的方法來控制結構的變形和裂縫，其高強度的優(yōu)勢及經(jīng)濟效益又不復存在。在這種加固形式中，除了 FRP斷裂和混凝土壓碎等破壞形式外，F(xiàn)RP片材與混凝土之間的剝離破壞也非常常見。上述缺陷在相當程度上限制了碳纖維材料在加固領域中的進一步應用。橋梁加固也已成為繼橋梁建設后的又一大難題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術問題是提供一種施工簡單，無需現(xiàn)場施加預應力和有效地改善了被加固混凝土構件的使用性能的新型加固混凝土橋梁結構，以解決上述現(xiàn)在技術中存在的不足之處。解決上述技術問題的技術方案是一種新型加固混凝土橋梁結構，包括混凝土橋梁，在混凝土橋梁的混凝土梁或混凝土板的底端通過粘結膠粘接有FRP筋高強混凝土板帶或FRP預應力復合筋，所述的FRP筋高強混凝土板帶包括高強混凝土板帶主體和至少2根 FRP筋，F(xiàn)RP筋埋植于高強混凝土板帶主體中；所述的FRP預應力復合筋包括高強混凝土棱柱體和1根FRP筋，F(xiàn)RP筋埋植于高強混凝土棱柱體中。所述的高強混凝土板帶主體兩側面還設置有肋紋，肋紋或是與高強混凝土板帶主體底面垂直的豎肋紋或是與高強混凝土板帶主體底面形成30 60°夾角α的斜肋紋。所述的FRP預應力復合筋的高強混凝土棱柱體兩側面還設置有肋紋，肋紋或是與高強混凝土棱柱體底面垂直的豎肋紋或是與高強混凝土棱柱體底面形成30 60°夾角β 的斜肋紋。在混凝土橋梁的混凝土梁底端通過粘結膠粘接有FRP筋高強混凝土板帶或FRP預應力復合筋，沿FRP筋高強混凝土板帶長度方向均勻設置有碳纖維布U形箍條，并在FRP筋高強混凝土板帶或FRP預應力復合筋兩端頭各設置有一道碳纖維布U形箍條，碳纖維布U 形箍條的粘結高度為混凝土梁與FRP筋高強混凝土板帶的高度總和或為混凝土梁與FRP預應力復合筋的高度總和。[0008]在混凝土橋梁的混凝土板底端通過粘結膠粘接有FRP筋高強混凝土板帶或FRP預應力復合筋，沿FRP筋高強混凝土板帶或FRP預應力復合筋的長度方向通過粘結膠均勻粘接有與FRP筋高強混凝土板帶或FRP預應力復合筋垂直的碳纖維布壓條。所述的FRP筋是CFRP筋、GFRP筋、BFRP筋或AFRP筋。由于采用上述結構，本實用新型之一種新型加固混凝土橋梁結構具有以下有益效果1. FRP筋高強混凝土板帶外貼加固混凝土結構施工簡單，無需現(xiàn)場施工預應力， FRP筋高強混凝土板帶可以進行工廠預制和定制，現(xiàn)場安裝，板帶預應力張拉質量和力學性能能得到嚴格控制。2.通過FRP筋高強混凝土板帶施加預應力，明顯提高了碳纖維筋的強度利用率， 克服了碳纖維筋彈性模量較低的缺點，充分利用其高強度。3.有效地改善了被加固混凝土構件的使用性能，抑制了構件的變形增長和裂縫開展，同時被加固構件的極限承載力也有所提高。4.能抵消二次受力所帶來的不利影響，有效減小甚至消除應變滯后的現(xiàn)象，以達到更好的加固效果。下面，結合附圖和實施例對本實用新型之一種新型加固混凝土橋梁結構的技術特征作進一步的說明。

圖1 圖2 本實用新型實施例一之一種新型加固混凝土橋梁結構示意圖圖1 主視圖，圖2 右視圖(省略橋梁的混凝土柱)。圖3 圖4 本實用新型實施例二之一種新型加固混凝土橋梁結構示意圖圖3:主視圖，圖4:仰視圖。圖5 圖7 本實用新型之FRP筋高強混凝土板帶結構示意圖圖5 主視圖(設置有斜肋紋)，圖6 左視圖(設置有斜肋紋)，圖7 左視圖(設置有豎肋紋)。圖8 本實用新型實施例三之一種新型加固混凝土橋梁結構示意圖。圖9 圖11 本實用新型之FRP預應力復合筋結構示意圖圖9 立體圖，圖10 主視圖，圖11 右視圖(設置有斜肋紋)。圖中11-混凝土板，12-混凝土梁，13-混凝土柱，2-粘結膠，3- FRP筋高強混凝土板帶，31-高強混凝土板帶主體，32-FRP筋，331-斜肋紋，332-豎肋紋，4-碳纖維布U形箍條，5-碳纖維布壓條，6-FRP預應力復合筋，61-高強混凝土棱柱體，62-FRP筋，63-斜肋紋。
具體實施方式
實施例一一種新型加固混凝土橋梁結構(參見圖1 圖2)，包括混凝土橋梁，在混凝土橋梁的混凝土梁12的底端通過粘結膠2粘接有FRP筋高強混凝土板帶3，所述的FRP筋高強混凝土板帶包括高強混凝土板帶主體31和3根FRP筋32，F(xiàn)RP筋埋植于高強混凝土板帶主體中。沿FRP筋高強混凝土板帶長度方向均勻設置有碳纖維布U形箍條4，并在FRP筋高強混凝土板帶兩端頭各設置有一道碳纖維布U形箍條，碳纖維布U形箍條的粘結高度為混凝土梁與FRP筋高強混凝土板帶的高度總和。實施例二 一種新型加固混凝土橋梁結構(參見圖3 圖4)，包括混凝土橋梁，在混凝土橋梁的混凝土板11的底端通過粘結膠2粘接有FRP筋高強混凝土板帶3，所述的FRP筋高強混凝土板帶包括高強混凝土板帶主體31和3根FRP筋32，F(xiàn)RP筋埋植于高強混凝土板帶主體中。沿FRP筋高強混凝土板帶的長度方向通過粘結膠均勻粘接有與FRP筋高強混凝土板帶垂直的碳纖維布壓條5。作為本實用新型各實施例的一種變換，所述的高強混凝土板帶主體31兩側面還設置有肋紋，肋紋或是與高強混凝土板帶主體底面垂直的豎肋紋332或是與高強混凝土板帶主體底面形成30 60°夾角α的斜肋紋331 (參見圖5 圖7)。實施例三一種新型加固混凝土橋梁結構(參見圖8 圖11)，包括混凝土橋梁，在混凝土橋梁的混凝土梁12的底端通過粘結膠2粘接有2根FRP預應力復合筋6，所述的FRP預應力復合筋6包括高強混凝土棱柱體61和1根FRP筋62，F(xiàn)RP筋62埋植于截面較小的高強混凝土棱柱體61中，沿FRP預應力復合筋長度方向均勻設置有碳纖維布U形箍條4，并在FRP 預應力復合筋兩端頭各設置有一道碳纖維布U形箍條，碳纖維布U形箍條的粘結高度為混凝土梁與FRP預應力復合筋的高度總和。本實施例所述的FRP預應力復合筋6的高強混凝土棱柱體61兩側面還設置有與高強混凝土棱柱體底面形成30 60°夾角β的斜肋紋63，作為本實施例的一種變換，所述的高強混凝土棱柱體61兩側面還可以設置與高強混凝土棱柱體底面垂直的豎肋紋。本實用新型所述的FRP筋可以是CFRP筋(碳纖維筋)、GFRP筋(玻璃纖維筋)、BFRP 筋(玄武巖纖維筋)或AFRP筋(芳綸纖維筋)，F(xiàn)RP筋的直徑、預應力水平根據(jù)受力構件的實際荷載確定。本實用新型之高強混凝土板帶主體的截面尺寸、埋植于高強混凝土板帶主體中的FRP筋的根數(shù)根據(jù)工程實際情況通過計算分析確定，相鄰兩根FRP筋的間距一般相等。 本實用新型之FRP預應力復合筋的高強混凝土棱柱體的截面尺寸及用于粘貼加固的根數(shù)根據(jù)工程實際情況通過計算分析確定。本實用新型的制備過程是按設計要求應力制備適合尺寸的FRP筋高強混凝土板帶或FRP預應力復合筋，配制、攪拌粘貼膠料，然后用刮板均勻將粘貼膠刮平于所粘貼部位，將FRP筋高強混凝土板帶或FRP預應力復合筋粘貼于橋梁結構梁板混凝土板或混凝土梁底面。
權利要求1.一種新型加固混凝土橋梁結構，包括混凝土橋梁，其特征在于在混凝土橋梁的混凝土梁(12)或混凝土板(11)的底端通過粘結膠(2)粘接有FRP筋高強混凝土板帶(3)或 FRP預應力復合筋(6)，所述的FRP筋高強混凝土板帶包括高強混凝土板帶主體(31)和至少 2根FRP筋(32)，F(xiàn)RP筋埋植于高強混凝土板帶主體中；所述的FRP預應力復合筋(6)包括高強混凝土棱柱體(61)和1根FRP筋(62 )，F(xiàn)RP筋(62 )埋植于高強混凝土棱柱體(61)中。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種新型加固混凝土橋梁結構，其特征在于所述的高強混凝土板帶主體兩側面還設置有肋紋，肋紋或是與高強混凝土板帶主體底面垂直的豎肋紋 (332)或是與高強混凝土板帶主體底面形成30 60°夾角α的斜肋紋(331)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種新型加固混凝土橋梁結構，其特征在于所述的FRP預應力復合筋(6)的高強混凝土棱柱體(61)兩側面還設置有肋紋，肋紋或是與高強混凝土棱柱體底面垂直的豎肋紋或是與高強混凝土棱柱體底面形成30 60°夾角β的斜肋紋 (63)。
4.根據(jù)權利要求1、2或3所述的一種新型加固混凝土橋梁結構，其特征在于在混凝土橋梁的混凝土梁(12)底端通過粘結膠粘接有FRP筋高強混凝土板帶(3)或FRP預應力復合筋(6)，沿FRP筋高強混凝土板帶長度方向均勻設置有碳纖維布U形箍條(4)，并在FRP 筋高強混凝土板帶(3)或FRP預應力復合筋(6)兩端頭各設置有一道碳纖維布U形箍條，碳纖維布U形箍條的粘結高度為混凝土梁與FRP筋高強混凝土板帶的高度總和或為混凝土梁與FRP預應力復合筋的高度總和。
5.根據(jù)權利要求1、2或3所述的一種新型加固混凝土橋梁結構，其特征在于在混凝土橋梁的混凝土板(11)底端通過粘結膠粘接有FRP筋高強混凝土板帶(3)或FRP預應力復合筋(6)，沿FRP筋高強混凝土板帶或FRP預應力復合筋的長度方向通過粘結膠均勻粘接有與FRP筋高強混凝土板帶或FRP預應力復合筋垂直的碳纖維布壓條(5)。
6.根據(jù)權利要求1、2或3所述的一種新型加固混凝土橋梁結構，其特征在于所述的 FRP 筋是 CFRP 筋、GFRP 筋、BFRP 筋或 AFRP 筋。
專利摘要本實用新型涉及一種土木工程技術領域中的新型加固混凝土橋梁結構。包括混凝土橋梁，在混凝土橋梁的混凝土梁或混凝土板的底端通過粘結膠粘接有FRP筋高強混凝土板帶或FRP預應力復合筋，F(xiàn)RP筋高強混凝土板帶包括高強混凝土板帶主體和至少2根FRP筋，F(xiàn)RP筋埋植于高強混凝土板帶主體中；FRP預應力復合筋包括高強混凝土棱柱體和1根FRP筋，F(xiàn)RP筋埋植于高強混凝土棱柱體中。對于混凝土梁，沿FRP筋高強混凝土板帶長度方向均勻設置有碳纖維布U形箍條；對于混凝土板，沿FRP筋高強混凝土板帶的長度方向通過粘結膠均勻粘接有碳纖維布壓條。本實用新型施工簡單，無需現(xiàn)場施加預應力，有效地改善了被加固混凝土構件的使用性能。
文檔編號E01D101/40GK201952744SQ20112002577
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月25日 優(yōu)先權日2011年1月25日
發(fā)明者張鵬, 楊勇, 薛建陽, 鄧宇 申請人:廣西工學院, 西安建筑科技大學