[发明专利]一种结构预应力综合加固方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程技术加固领域，特别是一种结构预应力综合加固方法。

背景技术

预应力加固法和增大截面加固法都是土木工程结构加固中常用的加固方法。预应力加固法针对土木工程结构带载加固导致后加补强材料“被动”受力、应变（应力）滞后的先天不足，变被动为主动，充分发挥了后加补强材料（高强钢丝、钢绞线等）的高抗拉性能，有效提高了其材料的利用效率；同时，由于外加应力的“主动”改善了被加固结构的受力状态（抵消了部分外荷载产生的内力），改善了待加固构件的使用性能，提高了被加固构件的承载力，但是该方法对截面的刚度提高有限，且该方法工艺繁琐，所需的锚固装置也较复杂。

增大截面法能有效提高待加固截面的极限强度和刚度，但是由于该方法属于被动加固法，加固层材料被动粘帖（或浇筑或其他方式）在原结构上，加固好后，加固层新材料为零应力状态，而原（或旧）材料由于承担了前期恒载（或其他荷载），故原（或旧）材料加固好后已有一定应力水平。从而导致加固好后新旧材料存在一定应力差别，即新材料可能“应力滞后”或“应力超前”。不同的“应变差别”有可能会使得老（或新）材料达到强度极限时，另一种新（或老）材料还远远未达到其强度极限。这样，不仅不经济，而且其加固效果有限。

从以上分析可见，传统的体外预应力加固法和增大截面加固法，一个属于主动加固法，一个属于被动加固法，各有优缺点。基于此，亟需一种既能够主动调整组合截面应力分布，减小新就材料应力差别，使得新旧材料均可合理受力，又能有效提高其正常使用性能和极限状态下的承载力的综合加固方法。

 

发明内容

本发明的目的是要提供一种可用于土木工程结构领域的结构预应力综合加固方法。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种土木工程结构预应力综合加固方法，首先，在加固前，对拟加固结构进行临时内力调整，内力调整可以是轴力、弯矩、剪力中的一种或几种，且这种内力调整是基于加固后新旧材料均可合理参与结构受力而考虑的，即这种内力调整是对加固后组合截面承载能力有益的，临时内力调整到位后，再按照传统增大截面法或粘帖钢板（或碳纤维）法进行加固（或施工）新材料；待新旧材料有效结合，且新材料满足其相应材料强度要求后，再撤出临时内力调整措施，使其加固截面恢复到调整前内力状态。至此，即完成该截面加固。

所述的内力调整措施是多样的，可以是在结构特定的区域进行加载或者减载（根据设计者需要），也可以是针对超静定结构利用环境升温或者降温产生次内力，或其他支点强制位移等措施。

上述的一种土木工程结构预应力综合加固方法，具体工序如下：

1、通过结构现状调查，技术状况评定，承载力检算，加固前主要控制截面应力分析，综合确定需要达到的内力调整量；

2、拟定合理的内力调整措施，如根据影响线原理分析在特定区域进行加载或者减载，或者合理利用环境温差产生次内力等方式来实现；

3、通过相应的措施保证新旧材料有效结合等准备工作；

4、进行内力调整，保持内力调整措施，并施工新加固材料；

5、待新就材料有效结合，且新加材料强度达到相应设计要求后，撤除内力调整措施，完成加固；

与现有技术相比，本发明有益效果：

本发明构思新颖，巧妙地原结构的刚度，通过内力调整使原结构有一定临时变形，再加固新材料，从而是新或旧材料获得设计者想要的预应力。即在省去了张拉设备和锚固措施情况下达到了预应力加固效果。

附图说明

图1 加固流程示意图；

图2 加固各阶段应力分布图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。