1 O desenvolvimento da tecnologia de reforço de ponte

A ponte de laje oca de concreto pré-esforçada fabricadas tem as características de baixa altura de construção, pré-fabricação conveniente e materiais econômicos.É um dos tipos de ponte mais comumente usados em pontes de pequeno e médio alcance. Investigação e pesquisa descobriram que a principal causa de doenças comuns de pontes de lajes ocas em serviço é o baixo desempenho lateral geral. Nesse sentido, a maioria dos métodos de armadura baseia-se na melhoria da integridade horizontal da ponte de laje oca e no aumento da capacidade de rolamento, incluindo reforço transversal externo protendido, armadura de chapa de aço transversalmente colada, armadura de chapa de aço em forma, remoção de vigas e armadura de costelas e armadura de colar longitudinal.

Os métodos tradicionais de reforço apresentam desvantagens como dificuldade na construção, longo período de construção, baixa resistência à corrosão e baixa durabilidade.Em comparação, a tecnologia de reforço de materiais de enrijecimento acoplados externamente tem as vantagens de não exigir grandes equipamentos de construção e interromper o tráfego.Entre eles, o laminado de fibra de carbono protendido tecnologia de reforço de tira destaca-se. Esta tecnologia aborda as insuficiências de reforço laminado de fibra de carbonoe tecnologias de reforço de protensão externa, e combina as vantagens das duas tecnologias para não só aumentar a capacidade de rolamento da estrutura da ponte, mas também reduzir significativamente a deformação estrutural. Melhore a rigidez estrutural, faça uso total das propriedades do material e economize materiais e custos de engenharia.

2 Desenvolvimento de tecnologia de reforço laminado de fibra de carbono protendido

Desde a década de 1980, países desenvolvidos como a Grã-Bretanha, os Estados Unidos, o Canadá e o Japão começaram a aplicar materiais de fibra de carbono ao reforço estrutural.Em 1992, Triantafillou et al. verificou-se que o uso de tecido de fibra de carbono protendido para fortalecer a capacidade de rolamento do feixe de ensaio aumentou de 3 a 4 vezes. Ao mesmo tempo, observou-se que a aplicação de pré-stress tem um efeito inibitório significativo sobre as fissuras da viga reforçada.Em 1993, Deuring comparou as tecnologias de reforço de tira de fibra de carbono pré-stressada e não-prestressada e verificou que ambas as tecnologias de reforço melhoraram a capacidade de carga dos componentes, mas a deformação do primeiro foi significativamente menor do que o último.Em 1997, Garden acreditava que para melhorar a rigidez e a capacidade de carga dos componentes, um maior nível de protensão é necessário para a fibra de carbono protendido.O nível de protensão deve atingir pelo menos 25% da resistência final da fibra de carbono.Em 2004, Wight et al., por meio de pesquisa experimental, concluiu-se que a tecnologia de aplicação de pré-stress com laminado de fibra de carbono pode suprimir a ocorrência de fissuras na viga reforçada.Na China, as equipes de Shang Shouping e Wu Zhiping da Universidade de Hunan também realizaram pesquisas correspondentes sobre isso, e alcançaram resultados significativos.

3 Aplicação da tecnologia de reforço laminado de fibra de carbono protendido

3.1 Danos a componentes de viga de laje oca

Neste trabalho, uma viga de laje oca de concreto pré-tensionado com comprimento de 20m é selecionada como objeto de pesquisa. Seu período de serviço é de 22 anos. Existem algumas fissuras longitudinais e fissuras diagonais na teia do feixe.A estrutura do feixe é mostrada na Figura 1.De acordo com os resultados da medição após as vigas e lajes serem quebradas no local: a placa de fundo de uma única viga é equipada com 5 feixes de barras de aço pré-estresse de grau IV estirado a frio, utilizando fole de metal, o diâmetro externo dos fole é de 32mm, e o diâmetro da barra de aço grosso é de 25mm.Em torno de 4m em ambas as extremidades da viga, barras de aço roscado de 12mm de diâmetro são utilizadas para reforço, as outras partes são barras de aço estrutural de 8mm, e a espessura do convés da ponte é de 8cm.A resistência do concreto do feixe é C50, e a resistência do concreto do convés da ponte é C30. Antes de fortalecer e reparar, o autor mediu o verdadeiro estado de tensão e desempenho da viga de laje oca de concreto protendido por meio do experimento de carga estática.Para testar o seu desempenho de trabalho real para transportar capacidade. Após o ensaio de carga em estágio, quando a viga de laje oca danificada é carregada à falha, sua capacidade de rolamento é de 380kN e a largura máxima de fissura é de 1.5mm.

3.2 tecnologia de reforço laminado de fibra de carbono pré-stressado

O autor utilizou fita laminado de fibra de carbono e placa de aço protendidos para fortalecer a resistência de flexão e cisalhamento do fundo do feixe do único feixe e as fissuras oblíquas próximas ao suporte.

3.3 Efeito de reforço

Após a armadura, o experimento de carregamento estático foi realizado na viga de laje oca novamente.O teste constatou que a laje oca reforçada se deforma em uma mudança gradual, e a tira laminado de fibra de carbono tem boas propriedades mecânicas.Por fim, utilizou-se como condição de terminação o degustação local da fita laminar de fibra de carbono protendida, e a carga final atingiu 420kN.A viga de laje oca reforçada tinha melhor capacidade de rolamento final do que antes. Isso verificou plenamente o efeito da tecnologia de reforço laminado de fibra de carbono protendido sobre a viga de laje oca.

4 Conclusão

A tecnologia de reforço laminado de fibra de carbono pré-stressado tem um bom efeito de aplicação na armadura e reparação de vigas de lajes ocas de concreto. Pode efetivamente melhorar o desempenho do rolamento da ponte de viga de laje oca. Verificou-se que a capacidade de recuperação do rolamento da viga de laje oca de concreto danificada após a armadura é ainda ligeiramente maior do que a capacidade de rolamento original.Em comparação com os métodos tradicionais de reforço estrutural, a tecnologia de reforço laminado de fibra de carbono protendido tem as vantagens de curto período de construção, construção rápida, pequeno impacto no tráfego e boa durabilidade, e tem bom valor de promoção e aplicação.