Resumo

Devido à influência do ambiente externo e materiais internos, as pontes de concreto se deteriorarão ao longo do tempo.A estrutura deteriorada precisa ser reparada a tempo de manter sua função original e estender sua vida útil.Por vezes, devido ao mau design ou construção inadequada, também precisam ser fortalecidos para se adaptarem a várias mudanças ambientais e aumentos de carga, de modo que há uma variedade de tecnologia de reforço de ponte.

Actualmente, é muito comum utilizarpolímero reforçado com fibra de carbono(CFRP) composto para reforçar pontes, especialmente quando a estrutura está em ambiente corrosivo, é mais adequado para usar este tipo de material composto para reforçar pontes. Existem dois métodos para o CFRP reforçar pontes: um é colar o tecido de carbono diretamente na superfície de tração do concreto; o outro é chamado de método de incorporação, que primeiro abre um slot na camada de proteção do concreto, preenche em resina epóxi, e depois insere placa de carbono ou barra de carbono nele. Esses dois métodos são ligados com concreto de armadura.O tecido de carbono (laminato) deve ser firmemente aderido ao concreto em uma faixa completa para evitar danos prematuros devido à abertura da cola.

Nos últimos anos, laminados com FRP protendido têm sido usados para reforçar pontes, que podem maximizar a capacidade de rolamento e melhorar o desempenho do serviço.

Fig.1 mostra as curvas de deflexão de carga de vigas não reforçadas, vigas reforçadas com FRP e vigas reforçadas com protensão. Pode-se observar, a partir do diagrama, que a capacidade de rolamento final das vigas reforçadas com a FRP é muito melhorada, mas sua ductilidade é menor do que a das vigas reforçadas sem a FRP, especialmente as vigas reforçadas com a FRP protendida.

A redução da ductilidade é digna de séria consideração, pois pode levar a uma falha quebradiça sem aviso prévio. Portanto, devemos pesar os ganhos e perdas ao utilizar a PRF para reforçar as estruturas de concreto. Infelizmente, a maioria dos colegas só se concentra na melhoria da capacidade de transporte.

Nos últimos anos, os engenheiros começaram a prestar atenção a tal problema: como melhorar a ductilidade da estrutura, melhorando a sua capacidade de rolamento. Tem sido sugerido que a PFR não está ligada à superfície do concreto, mas sim ancorada mecanicamente. Outros propuseram um método de furar apenas as duas extremidades e não o meio. Recomenda-se neste trabalho que apenas parte da seção seja colada, e que o teste e análise mostrem que esse método melhora a ductilidade do membro fortalecido.

Propriedades de flexão de armaduras de comprimento total

É o método mais utilizado para colar tecido de carbono na superfície do concreto. Pode fazer dois tipos de materiais formar uma seção composta completa, que é analisada pelo método convencional de compatibilidade de deformação.O processo de análise de seção é mostrado na Figura 2.

De acordo com o princípio do equilíbrio de força, pode ser obtida a área de PRF requerida A, F B. Neste momento, quando a seção é destruída, o FRP será quebrado e o concreto será esmagado ao mesmo tempo.Se a quantidade de FRP for muito alta, o concreto será esmagado primeiro, ou seja, falha quebradiça.Na análise acima, assume-se que a barra de aço original tenha sido produzida quando a seção é destruída.Este é o caso mais comum porque o concreto Liang Daduo é um design de baixa barra.

Propriedades de flexão da pasta de comprimento parcial

O comprimento parcial de colamento é a colagem consciente de um certo comprimento de PRF, enquanto a outra parte não é colada com a superfície de concreto.Por exemplo, vigas simplesmente suportadas não podem ser coladas em meio de extensão e apenas coladas perto das extremidades dos suportes.O comprimento da pasta deve satisfazer os requisitos de tensão da PFR.

Um caso extremo é completamente não ligação, ancorando-se apenas nas extremidades da PRF por meios mecânicos.

A Figura 3 mostra os padrões de distribuição de tensões e de deformação em três condições: união total, união parcial e não união. Presume-se que a figura é simplesmente suportada por vigas submetidas a cargas concentradas no vão.Fig.3A mostra o estágio de pré-rendimento em que a tensão de tração da FRP em barras de aço parcialmente ligadas (e completamente não-ligadas) é menor do que em barras de FRP totalmente ligadas.Fig.3b é o estágio de rendimento após o reforço.A tensão da barra de aço atingiu o rendimento e a tensão não aumentou.Se a carga for continuada, o estresse do PRF aumentará até que o estresse do PRF seja igual ao da pasta completa.

Melhoria da ductilidade dos componentes reforçados

No método de armadura de união parcial, uma seção é separada do concreto, e nenhuma seção composta é formada com a estrutura original, e não há condição de compatibilidade de deformação.Para alcançar a coordenação da deformação, a seção não-ligada do PRF deve ser alongada primeiro até que o alongamento seja igual ao alongamento do concreto na mesma altura. Ou seja, a deformação da FRP é igual à deformação média do concreto na mesma altura, o que aumenta a energia de deformação e melhora a ductilidade da estrutura.

Conclusão

(1) A análise e o cálculo da estrutura mostram que a ductilidade do membro fortalecido é melhorada pelo método de colagem parcial, enquanto a capacidade de rolamento da estrutura é aumentada.

(2) Os resultados dos ensaios mostram que a ductilidade flexural das vigas reforçadas pela ligação parcial é obviamente melhorada, mas o fenómeno da abertura prematura da cola deve ser evitado.

(3) método de armadura de pasta completa reduz a ductilidade das estruturas e pode causar quebra quebra quebra de estruturas.