一種可修復(fù)的預(yù)應(yīng)力混凝土t梁橋的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可修復(fù)的預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋，包括T梁梁體（3）、中橫隔板（1）和端橫隔板（2）；其中，所述的中橫隔板（1）、端橫隔板（2）分別采用帶有體外預(yù)應(yīng)力筋的轉(zhuǎn)向塊、錨固塊；轉(zhuǎn)向塊為肋板式鋼筋混凝土塊或塊式鋼筋混凝土塊，并且塊內(nèi)埋置導(dǎo)向管（4），導(dǎo)向管（4）與T梁梁體（3）的鋼筋緊密連接；錨固塊為在塊內(nèi)預(yù)留波紋管孔道的塊式鋼筋混凝土塊，并且在錨固塊與T梁梁體（3）連接的位置設(shè)有角鋼。本發(fā)明造價低廉、安全可靠，可以解決由于預(yù)應(yīng)力損失、活荷載增加造成的橋梁承載力不足以及臨時需要通行重載車輛需要增加的結(jié)構(gòu)拉力，方便地實現(xiàn)體外預(yù)應(yīng)力加固，極大降低了工程實施的風(fēng)險。
【專利說明】—種可修復(fù)的預(yù)應(yīng)力混凝土 T梁橋

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于預(yù)應(yīng)力混凝土 T梁橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計和舊橋加固領(lǐng)域，尤其涉及了一種預(yù)留加固裝置的可修復(fù)的預(yù)應(yīng)力混凝土 T梁橋，可以應(yīng)用于新建橋梁的構(gòu)造設(shè)計及既有橋梁的體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002]體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)是將預(yù)應(yīng)力筋置于混凝土梁體以外，通過端部錨具和轉(zhuǎn)向塊傳遞力，與傳統(tǒng)的體內(nèi)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)相比，具有截面尺寸小、自重輕、預(yù)應(yīng)力筋更換與維護管理方便、預(yù)應(yīng)力摩擦損失小、施工工期短以及耐久性好等優(yōu)點。但體外預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁存在自身的缺陷，例如錨具和轉(zhuǎn)向塊承受太大的力而容易破壞，并且我國現(xiàn)行混凝土標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中也無具體的規(guī)定，因此新建體外預(yù)應(yīng)力橋梁很少。
[0003]體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)在既有橋梁的加固和維修中應(yīng)用比較廣泛，尤其適用于中等跨徑的簡支梁橋以及先簡支后連續(xù)的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，能顯著提高結(jié)構(gòu)承載力和抗裂度，有效地改善結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)。在舊橋加固工程中，轉(zhuǎn)向塊和錨固塊是體外預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中最關(guān)鍵的構(gòu)造之一，轉(zhuǎn)向塊可以改變力筋方向，錨固系統(tǒng)提供了預(yù)加力，其設(shè)計直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)的使用效果和耐久性。按照結(jié)構(gòu)形式，轉(zhuǎn)向塊和錨固塊可分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼板、鋼管組合結(jié)構(gòu)兩種，鋼筋混凝土及鋼制轉(zhuǎn)向塊和錨固塊多數(shù)采用在原結(jié)構(gòu)上植筋安裝的做法，由于原結(jié)構(gòu)鋼筋密集，結(jié)構(gòu)斷面較小，新增轉(zhuǎn)向塊破壞原結(jié)構(gòu)的風(fēng)險較大，這也是體外預(yù)應(yīng)力在裝配式梁橋加固中應(yīng)用較少的主要原因之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種設(shè)計合理、安全可靠、在橋梁上充分利用體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)的可修復(fù)的預(yù)應(yīng)力混凝土 T梁橋。該T梁梁體構(gòu)造設(shè)計即可應(yīng)用與新建橋梁，也可用于既有橋梁的加固改造。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
一種可修復(fù)的預(yù)應(yīng)力混凝土 T梁橋，包括T梁梁體、中橫隔板和端橫隔板；所述的中橫隔板采用帶有體外預(yù)應(yīng)力筋的轉(zhuǎn)向塊；所述的轉(zhuǎn)向塊為肋板式鋼筋混凝土塊或塊式鋼筋混凝土塊，并且塊內(nèi)埋置導(dǎo)向管，導(dǎo)向管與T梁梁體的鋼筋緊密連接；所述的端橫隔板采用帶有體外預(yù)應(yīng)力筋的錨固塊；所述的錨固塊為在塊內(nèi)預(yù)留波紋管孔道的塊式鋼筋混凝土塊，并且在錨固塊與T梁梁體連接的位置設(shè)有角鋼。
[0006]本發(fā)明進一步說明，所述的轉(zhuǎn)向塊為肋板式鋼筋混凝土塊時，轉(zhuǎn)向塊的縱斷面為肋板式的馬蹄形縱斷面，且馬蹄寬度為肋寬的1.5?3倍，馬蹄縱斷面積占轉(zhuǎn)向塊總縱斷面積的10%?20%O
[0007]本發(fā)明進一步說明，所述的錨固塊的縱斷面為塊式的梯形縱斷面；所述的錨固塊的受力主筋采用直徑25mm的HRB400鋼筋，且鋼筋間距不小于90mm ;錨固塊的骨架鋼筋與T梁梁體的鋼筋緊密綁扎。
[0008]本發(fā)明進一步說明，所述的導(dǎo)向管采用厚度為3mm以上的鋼管，在混凝土與導(dǎo)向管端部的連接位置設(shè)置軟墊，并將導(dǎo)向管末端做成喇叭口形狀。另外，對整個導(dǎo)向管部分的結(jié)構(gòu)配置閉口環(huán)筋，將轉(zhuǎn)向塊的箍筋和環(huán)筋與T梁梁體上翼緣的縱向鋼筋連接起來。
[0009]本發(fā)明進一步說明，所述的轉(zhuǎn)向塊和錨固塊的內(nèi)部箍筋配筋方式采用有限元模型結(jié)合拉壓桿模型的方法而確定，即根據(jù)公式A=T/σ來計算并確定轉(zhuǎn)向塊和錨固塊的內(nèi)部箍筋配筋方式；公式中:Α為箍筋面積，T為豎向拉桿中的拉力，σ為設(shè)計采用的箍筋應(yīng)力值。
[0010]本發(fā)明進一步說明，所述的有限元模型結(jié)合拉壓桿模型的方法具體步驟為: 步驟一、根據(jù)T梁橋的有限元模型計算并畫出T梁橋的豎向應(yīng)力分布圖和豎向拉應(yīng)力截面，找出應(yīng)力集中地分布的區(qū)域，選取該區(qū)域進行分析；
步驟二、把轉(zhuǎn)向塊和錨固塊理想化為由混凝土壓桿和鋼筋拉桿組成的桁架結(jié)構(gòu)，模擬荷載在結(jié)構(gòu)內(nèi)部的傳遞機理，其中拉桿和壓桿象征在混凝土構(gòu)件中實際荷載的傳力機制和支撐情況；
步驟三、根據(jù)桁架結(jié)構(gòu)簡化圖和靜力平衡條件得出豎向拉桿中的拉力Τ。
[0011]有限元模型是采用有限元法建立的模型。有限元法(FEA，F(xiàn)inite ElementAnalysis)的基本概念是用較簡單的問題代替復(fù)雜問題后再求解。它將求解域看成是由許多稱為有限元的小的互連子域組成，對每一單元假定一個合適的(較簡單的)近似解，然后推導(dǎo)求解這個域總的滿足條件(如結(jié)構(gòu)的平衡條件)，從而得到問題的解。這個解不是準(zhǔn)確解，而是近似解，因為實際問題被較簡單的問題所代替。由于大多數(shù)實際問題難以得到準(zhǔn)確解，而有限元不僅計算精度高，而且能適應(yīng)各種復(fù)雜形狀，因而成為行之有效的工程分析手段。
[0012]拉壓桿模型適用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中不符合平截面假定區(qū)域的設(shè)計。拉壓桿模型由結(jié)點區(qū)、壓桿、拉桿三部分組成，其承載力也由這三部分的承載力構(gòu)成。按該方法進行設(shè)計，就是對結(jié)點區(qū)、壓桿、拉桿進行設(shè)計。拉壓桿模型中的結(jié)點是壓桿軸線、拉桿軸線和荷載作用線的交點，結(jié)點區(qū)簡單地說就是結(jié)點周圍的一塊混凝土區(qū)域，它的功能就是將力傳到支座或B區(qū)。根據(jù)其受力性質(zhì)可分為C-C-C結(jié)點、C-C-T結(jié)點、C-T-T結(jié)點和T-T-T結(jié)點四種類型，如圖3[6]所示。壓桿是結(jié)構(gòu)內(nèi)部的承壓構(gòu)件，壓桿的形狀可以是柱狀或者瓶狀，一些學(xué)者建議水平壓桿使用柱狀結(jié)構(gòu)，斜壓桿使用瓶狀結(jié)構(gòu)。拉桿是拉壓桿模型中的受拉構(gòu)件，是由鋼筋(包括預(yù)應(yīng)力或非預(yù)應(yīng)力鋼筋)和包裹在鋼筋上的混凝土組成。在設(shè)計中，忽略受拉區(qū)混凝土的抗拉承載力。假定混凝土不受力不等于受拉區(qū)混凝土沒有任何作用，它可以減少拉桿在受荷狀態(tài)的變形。雖然拉壓桿模型的基本組成類似于桁架模型，但是它區(qū)別于桁架模型。首先結(jié)構(gòu)的拉壓桿模型既可為靜定也可為超靜定，既可為幾何不變也可為幾何可變，而桁架模型一般是幾何不變的。其次是在工程設(shè)計中桁架模型主要用于B區(qū)，而拉壓桿模型主要用于D區(qū)。其中拉壓桿模型之所以可為幾何可變的原因在于它是針對結(jié)構(gòu)在某特定荷載作用下建立的，是該特定荷載作用下的拉、壓桿力的平衡，當(dāng)作用荷載發(fā)生變化，則拉壓桿模型也要隨著變化。
[0013]在本發(fā)明的技術(shù)方案中，在新建T梁橋是在通常安放中橫隔板、端橫隔板的位置分別安放新設(shè)計的帶有體外預(yù)應(yīng)力筋的轉(zhuǎn)向塊、錨固塊；而在既有橋梁加固改造中，則將原有的中橫隔板、端橫隔板改造成新設(shè)計的帶有體外預(yù)應(yīng)力筋的轉(zhuǎn)向塊、錨固塊。新設(shè)計的轉(zhuǎn)向塊、錨固塊的結(jié)構(gòu)很好的解決了現(xiàn)有設(shè)計中存在的問題，可以使得體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以很好的應(yīng)用于混凝土 T梁橋上，而且極大的方便今后橋梁結(jié)構(gòu)的改造和荷載提升，極大的降低了體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)實施的風(fēng)險，幾乎不影響橋梁的正常運營，且施工速度快，工期短，便于標(biāo)準(zhǔn)化施工。
[0014]在新建橋梁中考慮預(yù)留體外預(yù)應(yīng)力加固裝置在增加造價極少的情況下，極大的方便今后結(jié)構(gòu)的改造和修復(fù)，并且給結(jié)構(gòu)預(yù)留了荷載提升的可能，能夠提供價格低廉的體外預(yù)應(yīng)力加固改造方式，方便且有效的解決以下問題:
(I)預(yù)應(yīng)力損失造成的橋梁承載力的問題。根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼筋合力公式:
Ny =— σ?Λ — σ?4(I)
式中，受拉、壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋的有效預(yù)應(yīng)力σ#、σ；?，受拉、壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋的截面面積為，σ?、σκ為受拉、壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋在各自合力點處混凝土收縮徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失4、4為受區(qū)、壓區(qū)普通鋼筋的截面面積，從公式(I)可以看出，當(dāng)受拉區(qū)的有效預(yù)應(yīng)力-以及預(yù)應(yīng)力筋的截面面積為增大時，可顯著提高預(yù)應(yīng)力鋼筋合力，從而提高結(jié)構(gòu)承載力。
[0015](2)活荷載增加造成的橋梁承載力需要提高的問題。根據(jù)受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力結(jié)算公式:
HMh-兮+夂(2)
式中，Yo為橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)，Mi為彎矩組合設(shè)計值，為混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值，Js1、Zsi為縱向普通鋼筋抗拉強度設(shè)計值和抗壓強度設(shè)計值，f祕、為縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強度設(shè)計值和抗壓強度設(shè)計值，4、4為受拉、壓區(qū)普通鋼筋的截面面積，
4、4為受拉、壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積，b為截面腹板寬度，K為截面有效高度，a，a，為受拉、壓區(qū)普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力點至受拉區(qū)邊緣、受壓區(qū)邊緣的距離，4、‘為受拉、壓區(qū)普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力點至受壓區(qū)邊緣的距離，σ#為受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點處混凝土法向應(yīng)力等于臨時預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力。從公式(2)可以看出，活荷載增加使得彎矩組合值鳥增大，體外預(yù)應(yīng)力筋的增加可以使得受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積為d、4^增大，正截面抗彎承載力滿足結(jié)構(gòu)要求。
[0016](3)提供臨時需要通行重載車輛需要增加的結(jié)構(gòu)抗力。根據(jù)公式(2)，受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積增大，正截面抗彎承載力滿足結(jié)構(gòu)要求。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點:
(I)在T梁預(yù)制時利用本身就存在的構(gòu)件橫隔板來改造成轉(zhuǎn)向塊及梁端錨固塊，所增加的費用很少，例如一孔30m的預(yù)應(yīng)力混凝土 T梁，梁寬12.75m(共6片T梁)，工程造價僅增加 2.5%-3.5%ο
[0018](2)使得橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的實現(xiàn)更加方便，容易解決由于預(yù)應(yīng)力損失、活荷載增加所造成的承載力不足，以及由于臨時需要通行重載車輛需要增加的結(jié)構(gòu)拉力，可以輕松地增加和拆除。
[0019](3)回避了常規(guī)體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)中，需要在原結(jié)構(gòu)上新增轉(zhuǎn)向塊和錨固塊，這樣很容易對原結(jié)構(gòu)造成嚴重破壞，甚至造成結(jié)構(gòu)整體承載力下降，本發(fā)明極大地降低了工程實施的風(fēng)險。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是本發(fā)明一實施例畫出公式(I)附圖。
[0022]圖3是本發(fā)明一實施例畫出公式(2)附圖。
[0023]附圖標(biāo)記:1-中橫隔板，2-端橫隔板，3-T梁梁體，4-導(dǎo)向管。

【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明。
[0025]實施例1:
如圖1-3所示，一種可修復(fù)的預(yù)應(yīng)力混凝土 T梁橋，包括T梁梁體3、中橫隔板I和端橫隔板2 ;其中，所述的中橫隔板I采用帶有體外預(yù)應(yīng)力筋的轉(zhuǎn)向塊；所述的轉(zhuǎn)向塊為肋板式鋼筋混凝土塊或塊式鋼筋混凝土塊，并且塊內(nèi)埋置導(dǎo)向管4，導(dǎo)向管4與T梁梁體3的鋼筋緊密連接；所述的端橫隔板2采用帶有體外預(yù)應(yīng)力筋的錨固塊；所述的錨固塊為在塊內(nèi)預(yù)留波紋管孔道的塊式鋼筋混凝土塊，并且在錨固塊與T梁梁體3連接的位置設(shè)有角鋼。
[0026]所述的轉(zhuǎn)向塊和錨固塊的內(nèi)部箍筋配筋方式采用有限元模型結(jié)合拉壓桿模型的方法而確定，即根據(jù)公式A=T/σ來計算并確定轉(zhuǎn)向塊和錨固塊的內(nèi)部箍筋配筋方式；公式中:A為箍筋面積，T為豎向拉桿中的拉力，σ為設(shè)計采用的箍筋應(yīng)力值。所述的有限元模型結(jié)合拉壓桿模型的方法具體步驟為:
步驟一、根據(jù)T梁橋的有限元模型計算并畫出T梁橋的豎向應(yīng)力分布圖和豎向拉應(yīng)力截面，找出應(yīng)力集中地分布的區(qū)域，選取該區(qū)域進行分析；
步驟二、把轉(zhuǎn)向塊和錨固塊理想化為由混凝土壓桿和鋼筋拉桿組成的桁架結(jié)構(gòu)，模擬荷載在結(jié)構(gòu)內(nèi)部的傳遞機理，其中拉桿和壓桿象征在混凝土構(gòu)件中實際荷載的傳力機制和支撐情況；
步驟三、根據(jù)桁架結(jié)構(gòu)簡化圖和靜力平衡條件得出豎向拉桿中的拉力Τ。
[0027]根據(jù)公式A=T/σ計算配筋，計算得出箍筋鋼筋面積在中梁兩端和邊梁中端為
5.03cm2，在邊梁邊端為3.28cm2。
[0028]所述的轉(zhuǎn)向塊為肋板式鋼筋混凝土塊時，轉(zhuǎn)向塊的縱斷面為肋板式的馬蹄形縱斷面，且馬蹄寬度為肋寬的1.5倍，馬蹄縱斷面積占轉(zhuǎn)向塊總縱斷面積的10%。
[0029]所述的錨固塊的縱斷面為塊式的梯形縱斷面；所述的錨固塊的受力主筋采用直徑25mm的HRB400鋼筋，且鋼筋間距為90mm ;錨固塊的骨架鋼筋與T梁梁體3的鋼筋緊密綁扎。
[0030]所述的導(dǎo)向管4采用厚度為3mm的鋼管，在混凝土與導(dǎo)向管4端部的連接位置設(shè)置軟墊，并將導(dǎo)向管4末端做成喇叭口形狀。
[0031]本實施例使得橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的實現(xiàn)更加方便，尤其便于解決以下問題:(1)預(yù)應(yīng)力損失造成的橋梁承載力的問題。根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼筋合力公式:
= ?ρΛ + ? - σ? 為-σ?Λ(I)
式中，受拉、壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋的有效預(yù)應(yīng)力Ofe、σ；,，受拉、壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋的截面面積4 ,
σ|6、σ；6為受拉、壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋在各自合力點處混凝土收縮徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失，4、
■4為受區(qū)、壓區(qū)普通鋼筋的截面面積，從公式(I)可以看出，當(dāng)受拉區(qū)的有效預(yù)應(yīng)力0#以及預(yù)應(yīng)力筋的截面面積4增大時，可顯著提高預(yù)應(yīng)力鋼筋合力，從而提高結(jié)構(gòu)承載力。
[0032](2)活荷載增加造成的橋梁承載力的問題。根據(jù)受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力結(jié)算公式:
JoK- ^ - f)+JlA (h 々Χ -σ?0)4 4)(2)
式中，Yo為橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)，Md為彎矩組合設(shè)計值，Je4為混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值，Ji1、Zsi為縱向普通鋼筋抗拉強度設(shè)計值和抗壓強度設(shè)計值，/?、/於為縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強度設(shè)計值和抗壓強度設(shè)計值，4、4為受拉、壓區(qū)普通鋼筋的截面面積，
4、4為受拉、壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積，b為截面腹板寬度，K為截面有效高度，a，a，為受拉、壓區(qū)普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力點至受拉區(qū)邊緣、受壓區(qū)邊緣的距離，<、‘為受拉、壓區(qū)普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力點至受壓區(qū)邊緣的距離，σ?0為受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點處混凝土法向應(yīng)力等于臨時預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力。從公式(2)可以看出，活荷載增加使得彎矩組合值鳥增大，體外預(yù)應(yīng)力筋的增加可以使得受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積為，、L增大，正截面抗彎承載力滿足結(jié)構(gòu)要求。
[0033](3)提供臨時需要通行重載車輛需要增加的結(jié)構(gòu)拉力。根據(jù)公式(2)，受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積增大，正截面抗彎承載力滿足結(jié)構(gòu)要求。
[0034]除此之外，本構(gòu)造可以方便的增加和拆除，且增加的工程量很少。
[0035]實施例2:
一種可修復(fù)的預(yù)應(yīng)力混凝土 τ梁橋，包括T梁梁體3、中橫隔板I和端橫隔板2 ;其中，所述的中橫隔板I采用帶有體外預(yù)應(yīng)力筋的轉(zhuǎn)向塊；所述的轉(zhuǎn)向塊為肋板式鋼筋混凝土塊或塊式鋼筋混凝土塊，并且塊內(nèi)埋置導(dǎo)向管4，導(dǎo)向管4與T梁梁體3的鋼筋緊密連接；所述的端橫隔板2采用帶有體外預(yù)應(yīng)力筋的錨固塊；所述的錨固塊為在塊內(nèi)預(yù)留波紋管孔道的塊式鋼筋混凝土塊，并且在錨固塊與T梁梁體3連接的位置設(shè)有角鋼。
[0036]所述的轉(zhuǎn)向塊為肋板式鋼筋混凝土塊時，轉(zhuǎn)向塊的縱斷面為肋板式的馬蹄形縱斷面，且馬蹄寬度為肋寬的2倍，馬蹄縱斷面積占轉(zhuǎn)向塊總縱斷面積的15%。
[0037]所述的錨固塊的縱斷面為塊式的梯形縱斷面；所述的錨固塊的受力主筋采用直徑25mm的HRB400鋼筋，且鋼筋間距95mm ;錨固塊的骨架鋼筋與T梁梁體3的鋼筋緊密綁扎。
[0038]所述的導(dǎo)向管4采用厚度為4_的鋼管，在混凝土與導(dǎo)向管4端部的連接位置設(shè)置軟墊，并將導(dǎo)向管4末端做成喇叭口形狀。
[0039]實施例3:
一種可修復(fù)的預(yù)應(yīng)力混凝土 τ梁橋，包括T梁梁體3、中橫隔板I和端橫隔板2 ;其中，所述的中橫隔板I采用帶有體外預(yù)應(yīng)力筋的轉(zhuǎn)向塊；所述的轉(zhuǎn)向塊為肋板式鋼筋混凝土塊或塊式鋼筋混凝土塊，并且塊內(nèi)埋置導(dǎo)向管4，導(dǎo)向管4與T梁梁體3的鋼筋緊密連接；所述的端橫隔板2采用帶有體外預(yù)應(yīng)力筋的錨固塊；所述的錨固塊為在塊內(nèi)預(yù)留波紋管孔道的塊式鋼筋混凝土塊，并且在錨固塊與T梁梁體3連接的位置設(shè)有角鋼。
[0040]所述的轉(zhuǎn)向塊為肋板式鋼筋混凝土塊時，轉(zhuǎn)向塊的縱斷面為肋板式的馬蹄形縱斷面，且馬蹄寬度為肋寬的3倍，馬蹄縱斷面積占轉(zhuǎn)向塊總縱斷面積的20%。
[0041]所述的錨固塊的縱斷面為塊式的梯形縱斷面；所述的錨固塊的受力主筋采用直徑25mm的HRB400鋼筋，且鋼筋間距為10mm ;錨固塊的骨架鋼筋與T梁梁體3的鋼筋緊密綁扎。
[0042]所述的導(dǎo)向管4采用厚度為5mm以上的鋼管，在混凝土與導(dǎo)向管4端部的連接位置設(shè)置軟墊，并將導(dǎo)向管4末端做成喇叭口形狀。
[0043]實施例4:
一種可修復(fù)的預(yù)應(yīng)力混凝土 τ梁橋，包括T梁梁體3、中橫隔板I和端橫隔板2 ;其中，所述的中橫隔板I采用帶有體外預(yù)應(yīng)力筋的轉(zhuǎn)向塊；所述的轉(zhuǎn)向塊為肋板式鋼筋混凝土塊或塊式鋼筋混凝土塊，并且塊內(nèi)埋置導(dǎo)向管4，導(dǎo)向管4與T梁梁體3的鋼筋緊密連接；所述的端橫隔板2采用帶有體外預(yù)應(yīng)力筋的錨固塊；所述的錨固塊為在塊內(nèi)預(yù)留波紋管孔道的塊式鋼筋混凝土塊，并且在錨固塊與T梁梁體3連接的位置設(shè)有角鋼。
[0044]所述的轉(zhuǎn)向塊為肋板式鋼筋混凝土塊時，轉(zhuǎn)向塊的縱斷面為肋板式的馬蹄形縱斷面，且馬蹄寬度為肋寬的1.5倍，馬蹄縱斷面積占轉(zhuǎn)向塊總縱斷面積的15%。
[0045]所述的錨固塊的縱斷面為塊式的梯形縱斷面；所述的錨固塊的受力主筋采用直徑25mm的HRB400鋼筋，且鋼筋間距不小于10mm ;錨固塊的骨架鋼筋與T梁梁體3的鋼筋緊密綁扎。
[0046]所述的導(dǎo)向管4采用厚度為4mm以上的鋼管，在混凝土與導(dǎo)向管4端部的連接位置設(shè)置軟墊，并將導(dǎo)向管4末端做成喇叭口形狀。
【權(quán)利要求】
1.一種可修復(fù)的預(yù)應(yīng)力混凝土 T梁橋，包括T梁梁體(3)、中橫隔板(I)和端橫隔板(2);其特征在于:所述的中橫隔板(I)采用帶有體外預(yù)應(yīng)力筋的轉(zhuǎn)向塊；所述的轉(zhuǎn)向塊為肋板式鋼筋混凝土塊或塊式鋼筋混凝土塊，并且塊內(nèi)埋置導(dǎo)向管(4)，導(dǎo)向管(4)與T梁梁體(3)的鋼筋緊密連接；所述的端橫隔板(2)采用帶有體外預(yù)應(yīng)力筋的錨固塊；所述的錨固塊為在塊內(nèi)預(yù)留波紋管孔道的塊式鋼筋混凝土塊，并且在錨固塊與T梁梁體(3)連接的位置設(shè)有角鋼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述可修復(fù)的預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)向塊為肋板式鋼筋混凝土塊時，轉(zhuǎn)向塊的縱斷面為肋板式的馬蹄形縱斷面，且馬蹄寬度為肋寬的1.5?3倍，馬蹄縱斷面積占轉(zhuǎn)向塊總縱斷面積的10%?20%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述可修復(fù)的預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋，其特征在于:所述的錨固塊的縱斷面為塊式的梯形縱斷面；所述的錨固塊的受力主筋采用直徑25mm的HRB400鋼筋，且鋼筋間距不小于90mm ;錨固塊的骨架鋼筋與T梁梁體(3)的鋼筋緊密綁扎。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述可修復(fù)的預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋，其特征在于:所述的導(dǎo)向管(4)采用厚度為3_以上的鋼管，在混凝土與導(dǎo)向管(4)端部的連接位置設(shè)置軟墊，并將導(dǎo)向管(4)末端做成喇叭口形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述可修復(fù)的預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)向塊和錨固塊的內(nèi)部箍筋配筋方式采用有限元模型結(jié)合拉壓桿模型的方法而確定，即根據(jù)公式A=T/σ來計算并確定轉(zhuǎn)向塊和錨固塊的內(nèi)部箍筋配筋方式；公式中:A為箍筋面積，T為豎向拉桿中的拉力，σ為設(shè)計采用的箍筋應(yīng)力值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述可修復(fù)的預(yù)應(yīng)力混凝土T梁橋，其特征在于:所述的有限元模型結(jié)合拉壓桿模型的方法具體步驟為: 步驟一、根據(jù)T梁橋的有限元模型計算并畫出T梁橋的豎向應(yīng)力分布圖和豎向拉應(yīng)力截面，找出應(yīng)力集中地分布的區(qū)域，選取該區(qū)域進行分析； 步驟二、把轉(zhuǎn)向塊和錨固塊理想化為由混凝土壓桿和鋼筋拉桿組成的桁架結(jié)構(gòu)，模擬荷載在結(jié)構(gòu)內(nèi)部的傳遞機理，其中拉桿和壓桿象征在混凝土構(gòu)件中實際荷載的傳力機制和支撐情況； 步驟三、根據(jù)桁架結(jié)構(gòu)簡化圖和靜力平衡條件得出豎向拉桿中的拉力Τ。
【文檔編號】E01D2/00GK104195933SQ201410502338
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】張云, 周曉蓉, 馬玥 申請人:廣西交通科學(xué)研究院