① 粘贴钢板加固法
粘贴刚办加固法是在结构外部粘贴以钢板来达到对结构承载提高目的的加固方法,在国际上已经有了比较广泛的应用。它的优点有对原结构的使用以及外观没有太大的影响、施工工艺相对简单而迅速,周期也短等,但它对环境温度、基体混凝土强度以及相对湿度有很高的要求,施工工艺水平的高低以及粘贴材料的质量决定了加固的质量,所以,一般对施工工艺控制比较严格。
② 预应力加固法
该方法一般是利用型钢撑杆或预应力拉杆,来对结构整体或构件进行加固的方法。一般通过施加于用力让加上去的斜杆或撑杆受力,原结构发生内力重分布,从而使原结构的应力水平降低,达到提高结构承载力的目的。具有集强度加固和刚度加固二者为一体的二重效果,对于要求提高承载力、以抗裂性及刚度的混凝土承重构件比较适用;缺点是加固时施加于用力设备昂贵,斜杆或撑杆的锚固链接相当复杂,难度较大。
③ 增大截面加固法
该方法通过在原结构外侧浇筑混凝土来增大原结构的截面面积,并对其进行配筋从而达到提高承载能力的目的。这种方法不仅增加了结构构件的承载力,而且还提高了截面刚度,但施工周期长,现场湿作业工作量较大,并且还会对结构的正常使用产生影响,减少桥下净空,增加自重。
④ FRP加固法
FRP加固法是利用纤维增强复合材料加固、维修以及翻新结构构件或结构整体的一种新技术。由于纤维片材具有较大的抗拉强度,因而可以使结构刚度以及承载力得到很大程度的提高,相应的结构的抗扭、抗拉弯、抗振性能可以得到显著提高。该方法是近几年才出现并被广泛运用的新技术,具有耐腐蚀、高强、适用面广、轻质、易于施工等优点,但材料昂贵,防火性能弱。
⑤ 外包钢加固法
外包钢加固法一般可分为湿式外包钢以及分干式外包钢两种,主要通过将结构构件的两角(或四角)包以型钢来实现加固目的。这种方法可以较多的提高承载力,并且基本不增加原结构的截面尺寸,增大延性和刚度,现场工作量较少,施工工艺简单,基本不需要养护,受力可靠;缺点:很费钢材,加固成本比较高。
1.4 FRP的简介
1.4.1 FRP的组成[1]
FRP是一种复合材料,主要成分有树脂、纤维丝和一些添加剂等,它们对FRP力学、物理以及化学性能的起主导作用。在FRP中主要起加劲作用的是纤维丝,也是受力的主体。FRP中的纤维材料有很多种,目前市场上最广泛的有芳纶纤维(AFRP)、碳纤维(CFRP)以及玻璃纤维(GFRP)这三种。
1.4.2 FRP 产品形式
(1)FRP片材。 FRP片材有FRP板和FRP布。FRP板是将纤维在工厂经过平铺、浸润树脂、固化成型制成,施工中再用树脂粘贴。FRP布是由连续的长纤维编制而成的,一般都是单向纤维布,并且使用前不浸润树脂,施工时用树脂浸润后粘贴。
CFRP布 CFRP板
(2)FRP棒材。FRP棒材包括FRP筋和FRP索。FRP筋的强度和纤维含量多少成正比,但纤维含量越高拉挤成型也更加困难。FRP索是把连续的长纤维单向编制成索状,用树脂浸润固化而制成,外形通常有发辫状和绞线状。FRP筋是通过基底材料将连续纤维丝进行浸润胶合后,经拉挤成型技术和一些表面处理而制成,外形主要有光圆和变形状。