Усиление ножниц поднапряженных эстакад

Обзор проекта

Этот проект эстакады находится в Испании. Мост несет местное движение по многополосной автомагистрали и состоит из одноклеточных предварительно напряженных бетонных коробчатых балок, поддерживаемых на железобетонных оправах.

После лет обслуживания, структурная оценка определила недостатки емкости ножниц в паутинах прогона-особенно в зонах конца около поддержек где требования ножниц самые высокие. Оценка была проведена в соответствии с руководящими принципами ACI 440.2R-17 для усиления FRP с внешней связкой.

Анализ структурных дефектов

• В бетонном полотне коробчатой балки появились срезные трещины, в основном вызванные повторяющимися нагрузками под напряжением, потерей предварительного напряжения и ползучестью бетона, что привело к недостаточному запасу сдвига компонента.

• На бетонной поверхности наблюдались локализованные выветривания и карбонизация, приводящие к снижению поверхностной прочности.

• Мост расположен под автомагистралью, что запрещает длительные перекрытия движения, поэтому схема усиления должна соответствовать требованиям низкого собственного веса, ограниченного пространства для строительства и минимального нарушения движения.

• Условия окружающей среды: Мост расположен на открытом воздухе, требуя армирующих материалов с отличной атмосферостойкостью, чтобы выдерживать температурные циклы, ультрафиолетовое излучение и чередующиеся влажные и сухие условия.

Решение

Принято вертикальная U-образная система усиления сдвига стремени из углеродного волокна. Высокая ткань волокна углерода модуля скреплена к обеим сторонам сети прогона коробки для того чтобы принести часть силы ножниц, делит напряжение ножниц первоначальных бетона и стременов, улучшает емкость наибольшей нагрузки на опору ножниц сети, и в то же время сдерживает существующие отказы и блокирует дальнейшее распространение отказа.

Почему CFRP для укрепления сдвига моста?

1.Минимальная добавленная мертвая нагрузка

Ткань CFRP добавляет незначительный вес к структуре-обычно менее 1% от собственного веса члена. Это имеет решающее значение для мостовых конструкций, где увеличение мертвой нагрузки приведет к снижению допустимости живой нагрузки и может вызвать переоценку подконструкции или фундамента.

2.Коррозионная стойкость

В отличие от склеивания стальной пластины или наружной стальной рубашки, углепластик не корродирует. Для мостов, подверженных воздействию солей против обледенения или прибрежных сред, это является основным преимуществом долговечности и снижает долгосрочные требования к техническому обслуживанию.

3.Скорость установки с минимальным нарушением трафика

Мокрая укладка углепластика-это легкий, ручной процесс, который не требует тяжелого подъемного оборудования. Установка может осуществляться поэтапно с частичным закрытием полос движения, сводя к минимуму воздействие на движение по шоссе ниже-важное соображение для конструкций эстакад.

4.Соответствует сложной геометрии

Интерьеры коробчатой балки, угловые переходы, и меняя толщины сети могут все быть приспособлены тканью CFRP, которая соответствует неровным поверхностям лучшим чем твердые стальные пластины.

5.Доступность в ограниченном пространстве

Для коробчатых балок с ограниченным внутренним headroom и узкими отверстиями доступа, листы ткани CFRP можно транспортировать и установить далеко более легко чем тяжелые стальные разделы.