预应力碳纤维板加固重载铁路T梁的效果研究

作     者：许宏伟 武启帆 刘永前 李勇 XU Hongwei;WU Qifan;LIU Yongqian;LI Yong

作者机构：石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障教育部重点实验室石家庄050043 石家庄铁道大学河北省大型结构健康诊断与控制重点实验室石家庄050043 

基　　金：河北省重点研发计划项目(20375410D,21375403D) 河北省自然科学基金项目(E2020210017) 石家庄铁道大学优秀青年科学基金项目(201801) 河北省研究生创新研究基金项目(CXZZSS2022109,CXZZSS2022110) 

出 版 物：《铁道标准设计》 (Railway Standard Design)

年 卷 期：2023年第67卷第11期

页      码：84-91页

摘      要：随着部分货运铁路扩能改造为重载运输铁路,在役钢筋混凝土桥梁不仅承受重载列车的大轴重,同时,列车加载次数也显著增加,极大地影响了桥梁的正常使用功能,导致梁出现开裂、钢筋锈蚀等病害,因此,需要采用加固技术来合理提升梁的承载能力和适应性。以一孔运营了20年的跨径12 m在役钢筋混凝土T梁为研究对象,选择其中1片未加固T梁开展静力加载弯曲破坏试验,探讨在役钢筋混凝土T梁在不同荷载作用下的损伤演化规律;同时对另1片梁通过在梁底张拉5块预应力碳纤维板进行加固并开展弯曲破坏试验,对加固效果进行验证;通过理论计算及现场试验探究试验梁加固前后在不同等级荷载作用下的钢筋应力、裂缝和变形发展规律。研究结果表明:采用体外预应力碳纤维板加固后,在役钢筋混凝土T梁的梁体刚度得到有效提高;虽然采用预应力碳纤维板加固无法提高梁体的抗裂性能,但对于梁上已产生的裂缝发展起到了有效控制,提高了构件的使用性能;在最不利列车荷载作用下,梁体混凝土及钢筋应力分别下降24.15%、47.68%,裂缝宽度下降66.68%、跨中挠度下降16.31%,且计算结果与试验结果基本一致,加固效果显著,能够满足运营需求。

主 题 词：重载铁路 在役钢筋混凝土T梁 预应力碳纤维板 加固技术 破坏试验 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0814[工学-地质类] 0823[工学-农业工程类] 082301[082301] 

D　O　I：10.13238/j.issn.1004-2954.202204020004

馆 藏 号：203124289...