Ponte ferroviária existente reforçada com fibra de carbono

Introdução

Nos últimos anos, devido ao aumento da potência dos comboios e aos efeitos e influências de diversos fatores ambientais, as pontes ferroviárias têm apresentado uma série de doenças durante a sua vida útil, como a deterioração dos materiais de betão, a corrosão das barras de aço e outras doenças. Ao mesmo tempo, com o passar do tempo, um grande número de pontes ferroviárias de betão entrará num período de envelhecimento. 

Estes fatores têm um maior impacto na segurança, aplicabilidade e durabilidade da estrutura da ponte. Em diferentes graus, o potencial de carga da ponte é reduzido e até a operação segura da ponte fica comprometida. Para estas pontes, o reforço é necessário.

Descrição do Projeto

A Ponte Melodian Xida é uma ponte de viga em T de betão armado com aço na Linha de Transporte de Carvão da Ferrovia Huangling-Li Zhanghe, com um vão de 16 m e um total de 8 vãos.

O número de fissuras nas vigas desta ponte é de 201, com um comprimento total de 214,5 m, e a largura máxima das fissuras é de 0,2 mm. Estão distribuídas na zona de cisalhamento da alma e na zona de flexão da base da viga. A sua capacidade de carga é difícil de satisfazer os requisitos de aumento de capacidade, sendo necessário o reforço da viga.

Plano de reforço

A solução de reforço adotada pela viga reforçou a viga principal com fibra de carbono (CFRP), e as fibras de carbono horizontais e verticais foram coladas na zona de cisalhamento do vão de 3/4 da parte inferior da viga e do vão de 1/4 do suporte.

1) Zona de tensões na base da viga. Duas camadas de fibra de carbono estão coladas na base da viga principal de 16 m. A faixa de colagem vai do meio do vão até um terço de cada lado. A largura corresponde à largura total da base da viga principal.

2) Zona de cisalhamento de 1/4L da alma do corpo da viga. Uma fita de fibra de carbono é colada na posição de 1/4L. A largura da fibra de carbono é de 0,25 m. A partir da junção do banzo da viga com a alma, cole a fibra de carbono verticalmente sobre a alma da viga, depois cole-a na parte inferior da viga e, em seguida, cole-a do outro lado da alma. O corpo da viga de 1/4L abrange cada lado da alma com 3 folhas de fibra de carbono, e cada viga tem 12 folhas.

Para concluir

Através da análise teórica da estrutura das vigas reforçadas dos eixos dianteiro e traseiro e da análise dos resultados dos ensaios no terreno, é possível obter as seguintes conclusões:

1) A ponte é reforçada com fibra de carbono, o processo é simples e o período de construção é curto. Após a conclusão deste projeto, após inspeção e inspeção, a fibra de carbono e o betão estavam bem aderidos, e o efeito esperado foi alcançado, o que garantiu que o camião pesado atravessasse a ponte em segurança.

2) Após o reforço, a capacidade de carga e a rigidez dinâmica de cada estrutura da ponte cumprem os requisitos, existindo uma determinada reserva. O desempenho de impacto da ponte cumpre os requisitos da especificação, e os resultados do cálculo da deflexão dinâmica mostram que a ponte ainda tem uma certa capacidade de armazenamento. Após o reforço e a manutenção, a trabalhabilidade da ponte pode ser efetivamente melhorada para satisfazer os requisitos de capacidade.

3) Os materiais de fibra de carbono são altamente resistentes à corrosão e podem ser utilizados para reforçar estruturas em ambientes especiais.