碳纤维布加固预应力混凝土空心板桥承载力研究

经济的发展离不开交通运输体系的完善，如果想促进经济的快速发展，必须建立完善的、现代化的交通运输网络。交通运输业的快速发展对促进我国经济的良性增长具有积极的作用，同时交通条件的完善在加强地区间的经济文化交流、减小地区间的差异等方面，都具有深远的影响。在公路运输体系的构建中，桥梁工程占据了关键的作用。随着人民生活质量的提高和交通运输事业蓬勃发展，大量增加的机动车数量以及由此产生的交通拥堵、汽车超载等对原有桥梁在荷载标准设计上提出了更高的要求。按照旧标准设计建造的桥梁出现了承载力不够、混凝土开裂等桥梁病害后，如果不及时的治理会对交通运输安全造成严重的威胁，如果拆除再建造，会长时间的阻断交通运输，也会对公路交通运输产生负面的影响，同时也会破坏原有的生态环境，所以，对已建不符合使用要求的桥梁进行维修、养护、加固与改造就成了一种科学合理的选择，这样不仅延长桥梁的使用寿命，提高或者恢复了荷载使用标准，同时也保证了交通运输的通畅。预应力混凝土空心板广泛应用在中小跨径公路桥梁建设中，当前部分预应力混凝土空心板出现了不同程度的裂缝，急需要进行维护。所以，采用桥梁加固技术加固旧的预应力混凝土空心板桥，对保障交通运输的安全和畅通具有十分重要的意义。本文通过建立模型并数值仿真分析普通碳纤维布与预应力碳纤维布在不同工况下的应力变化情况，主要结论如下：(l)通过将EA数值仿真结果与理论计算结果比较，发现虽然这两种方式下的桥梁加固效果相似，但采用预应力碳纤维布加固方式比采用普通碳纤维布加固方式的桥梁加固效果更好。(2)根据加固前后空心板下缘荷载系数—混凝土应力曲线的分析结果,空心板的受力状态不会在普通碳纤维布加固后得到显著的改善；使用预应力碳纤维布加固,可以显著削弱混凝土的预应力,抑制裂缝的产生。(3)从开裂荷载、裂缝宽度等方面来说，普通碳纤维布加固预应力混凝土空心板后,对开裂荷载和裂缝宽度及其发展有明显的提高作用；而预应力碳纤维布加固预应力混凝土空心板后，对开裂荷载具有明显的提高作用，对裂缝宽度和发展具有明显的抑制作用。(4)从降低空心板挠度方面来说，在相同的条件下，预应力碳纤维布的加固效果要比普通碳纤维布加固效果好。