[发明专利]同时加固混凝土受弯构件正负弯矩的方法

说明书

本发明涉及同时加固混凝土受弯构件正负弯矩的方法，在受弯构件的正弯矩区和负弯矩区分别布置有一定数量的预应力碳纤维板，且在弯矩受拉区和负弯矩受拉区的预应力碳纤维板上分别施加有一定吨位的张拉预应力。本发明的同时加固混凝土受弯构件正负弯矩的方法，可使用预应力碳纤维板同时对构件正、负弯矩进行加固，避免了使用钢绞线操作复杂、后期维护成本高的缺陷，又解决了碳板不可弯折的难点，同时通过设计不同的张拉吨位，消除了负弯矩受拉区通长张拉对正弯矩加固的影响，从而减少使用锚具的数量，节约了成本。

技术领域

本发明属于混凝土加固技术领域，具体涉及同时加固混凝土受弯构件正负弯矩的方法。

背景技术

混凝土受弯构件的承载力加固往往通过在受拉区补充钢筋、钢绞线或碳纤维复合材料实现。在体外新增钢构件存在耐久性差、施工成本高、后期维护费用高等不足，因此近年来碳纤维复合材料被大量用于受弯构件的加固。对于预应力混凝土或出现较大裂缝、变形的构件，常规粘贴碳纤维的方法对材料强度的利用率极其有限，在此种背景下，预应力碳纤维板抗弯加固技术应运而生，而碳纤维板无法弯折，对于同时存在正负弯矩的混凝土构件(如连续梁)，传统的设计无法实现有效加固。对于连续受弯构件，正弯矩与负弯矩同时出现在构件的不同位置，另一种方法是使用体外预应力钢绞线进行加固，但存在施工复杂、后期维护成本高的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的缺陷，提供一种同时加固混凝土受弯构件正负弯矩的方法。

为达到上述目的，本申请所要求保护的技术方案如下：

同时加固混凝土受弯构件正负弯矩的方法，在受弯构件的正弯矩区和负弯矩区分别布置有一定数量的预应力碳纤维板，且在弯矩受拉区和负弯矩受拉区的预应力碳纤维板上分别施加有一定吨位的张拉预应力。

其优选的技术方案为：

如上所述的同时加固混凝土受弯构件正负弯矩的方法，其具体步骤为：

(1)确定结构所需预应力碳板在正弯矩受拉区以及负弯矩受拉区产生的弯矩M_1r和M_2r；

(2)计算正弯矩受拉区的预应力碳纤维板在正弯矩受拉区产生的弯矩M_1c1、以及负弯矩受拉区的预应力碳纤维板分别在正弯矩受拉区和负弯矩受拉区产生的弯矩M_2c1和M_2c2；

(3)设计正弯矩受拉区和负弯矩受拉区布置的预应力碳纤维板的张拉吨位，其中，M_1r≤M_1c1-M_2c1，M_2r≤M_2c2。

如上所述的同时加固混凝土受弯构件正负弯矩的方法，步骤(2)中，正弯矩受拉区的预应力碳纤维板在正弯矩受拉区产生的弯矩M_1c1的计算方法为：M_1c1＝P₁*e₁₁，其中，P₁为构件的正弯矩受拉区布置的预应力碳纤维板张拉的总吨位，e₁₁为正弯矩受拉区的预应力碳纤维板合力点到正弯矩受拉区截面中性轴的距离。

如上所述的同时加固混凝土受弯构件正负弯矩的方法，步骤(2)中，负弯矩受拉区的预应力碳纤维板分别在正弯矩受拉区和负弯矩受拉区产生的弯矩M_2c1和M_2c2的计算方法为：M_2c1＝P₂*e₁₂，M_2c2＝P₂*e₂₂，其中，P₂为构件的负弯矩受拉区处预应力碳纤维板张拉的总吨位，e₁₂和e₂₂分别为负弯矩受拉区的预应力碳纤维板合力点到正弯矩受拉区和负弯矩受拉区截面中性轴的距离。