1  一般規(guī)定

1.2  考慮到鋼梁結(jié)構(gòu)長期積灰、油漆、安裝荷載、焊接作用及其它橋上附屬物的重量變化等影響難以實(shí)際測得，因此乘以永久作用放大系數(shù)1.05。當(dāng)原橋缺少圖紙時，須采用現(xiàn)場勘測的方式獲得橋梁各構(gòu)件的實(shí)際尺寸，并作為永久作用計(jì)算的依據(jù)。對于鋼—混凝土組合梁由于其自重相對較大，因此不計(jì)入1.05的放大系數(shù)。

1.3  目前正處于新、舊鋼橋設(shè)計(jì)規(guī)范的交替階段，因此若按正常使用極限狀態(tài)的容許應(yīng)力法計(jì)算鋼橋應(yīng)力、變形和疲勞時，應(yīng)取用各種荷載作用的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行組合，即不考慮各種荷載作用的分項(xiàng)安全系數(shù)，其計(jì)算方法和控制指標(biāo)仍須參照《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ 025-86）。如加固材料的彈性模量與原橋鋼材的彈性模量相近，在彈性內(nèi)力和應(yīng)力分析時，可不作截面換算，但須考慮加固材料的對截面幾何性質(zhì)的影響。

若按承載能力極限狀態(tài)計(jì)算鋼橋截面承載力時，應(yīng)取用各種作用效應(yīng)的設(shè)計(jì)值進(jìn)行組合，即考慮各種荷載作用的分項(xiàng)安全系數(shù)，須采用尚在編制中的《公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的計(jì)算方法和控制條件。

1.6  鋼筋混凝土橋面板的裂縫寬度計(jì)算時，其鋼筋應(yīng)力可采用按換算截面彈性應(yīng)力分析得到的混凝土橋面板中的上層縱向鋼筋中的應(yīng)力，亦可近似取為支點(diǎn)混凝土截面上兩層縱向鋼筋的平均應(yīng)力?？紤]到負(fù)彎矩區(qū)混凝土橋面板開裂將會引起鋼梁銹蝕，故將其容許裂縫的限值定為0.15mm。必要時需增設(shè)體外預(yù)應(yīng)力或粘貼碳纖維片材或鋼板以減小或消除混凝土橋面板開裂的不利影響。

1.7  鋼—混凝土組合梁橋中的混凝土橋面板本身應(yīng)屬鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。盡管橋面板在鋼—混凝土組合梁橋中的作用極其重要，但由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的相對獨(dú)立性，仍可將其作為局部構(gòu)件考慮，即按鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固計(jì)算。

1.8  在鋼橋加固中，對于舊牌號的鋼材或非國標(biāo)鋼材應(yīng)按本規(guī)范第4章中的方法確定的屈服強(qiáng)度除以鋼材分項(xiàng)安全系數(shù) 。在確定鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值時取用的鋼材分項(xiàng)安全系數(shù)時，考慮到舊橋已存在疲勞損傷和橋梁荷載的動載特性，材料分項(xiàng)安全系數(shù)的取值宜比建筑《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50017-2003）中取值1.111再大一些，故取用 。表1-1中的鋼材容許應(yīng)力值出自《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)繼母結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ 025-86）。

1.9  表1.9中鋼材強(qiáng)度腐蝕環(huán)境降低系數(shù)參考《鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》（CECS 77:96），并結(jié)合《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004）的表1.0.7中的環(huán)境分類確定。其目的是從結(jié)構(gòu)耐久性角度考慮橋梁周邊環(huán)境對鋼材的不利影響，并對鋼材的強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行合理的折減。

2 加固方法

2.2  由于鋼橋通常是帶載加固，對于主體結(jié)構(gòu)的主要受力構(gòu)件，應(yīng)盡量采用高強(qiáng)螺栓連接或粘結(jié)；對于非主體結(jié)構(gòu)或次要構(gòu)件可以采用焊接加固。這一規(guī)定的主要目的是盡量減小由于焊接工藝對原鋼橋結(jié)構(gòu)的損傷。目前鉚接工藝已被淘汰，因此原橋結(jié)構(gòu)中的鉚釘失效應(yīng)以高強(qiáng)螺栓替換。

2.4  采用體外預(yù)應(yīng)力加固鋼橋或混凝土組合梁橋時，對于減小負(fù)彎矩區(qū)的應(yīng)力、減小或閉合其裂縫寬度及提高截面承載能力是有明顯意義的。但其對橋梁剛度的貢獻(xiàn)不大，也就是說對減小活載作用下的變形意義不大。對于永久荷載作用下變形較大的橋梁，采用體外預(yù)應(yīng)力方法可以有效地減小結(jié)構(gòu)的長期變形，改善其使用性能。

2.6  疲勞是鋼橋加固中必須面對的問題，必須予以足夠的重視。當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋼板出現(xiàn)應(yīng)力集中、疲勞、損傷特征時，必須采取止縫、局部切割換板、局部敷設(shè)鋼板或碳纖維復(fù)合材料以及更換個別構(gòu)件等技術(shù)措施。

3  鋼橋加固計(jì)算

3.1  按容許應(yīng)力法計(jì)算加固鋼橋的截面強(qiáng)度時，若采用粘貼碳纖維復(fù)合材料或鋼板作為加固材料，應(yīng)將其按彈性模量的比例換算為同一材料后再按容許應(yīng)力法計(jì)算。由于鋼橋自重較輕，在彈性計(jì)算時可不考慮加固材料的應(yīng)力滯后問題。當(dāng)加固用的鋼板和碳纖維復(fù)合材料的強(qiáng)度不小于原鋼橋材料的強(qiáng)度，可不必驗(yàn)算加固材料的應(yīng)力（強(qiáng)度）。

表3.1考慮了現(xiàn)行《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60-2004）與原（JTJ 021-89）在荷載組合上的差異。在此，第一行的標(biāo)準(zhǔn)值組合是指現(xiàn)行（JTG D60-2004）第4.1.8條中只含自重、恒載、汽車荷載、沖擊和人群作用的標(biāo)準(zhǔn)值組合，相當(dāng)于原規(guī)范組合Ⅰ；第二行的標(biāo)準(zhǔn)值組合相當(dāng)于現(xiàn)行規(guī)范中在上述自重、恒載和汽車（含沖擊）與人群作用基礎(chǔ)上，考慮制動力、溫度等其它可變作用，相當(dāng)于原規(guī)范（JTJ 021-89）中的組合Ⅲ和組合Ⅳ?，F(xiàn)行（JTG D60-2004）中的偶然組合與原規(guī)范（JTJ 021-89）基本一致，僅增加了一項(xiàng)汽車撞擊作用。原規(guī)范（JTJ 021-89）中的組合Ⅱ是針對掛車荷載的組合，現(xiàn)已取消。

3.2  以壓為主的構(gòu)件，還應(yīng)驗(yàn)算構(gòu)件的整體穩(wěn)定性。穩(wěn)定驗(yàn)算中須考慮加固材料的影響。

3.3  疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算時，可根據(jù)橋梁實(shí)際行車情況，選用實(shí)際經(jīng)常發(fā)生的荷載組合中的車輛荷載（或疲勞車）進(jìn)行計(jì)算。對只承受壓力的構(gòu)件和臨時性結(jié)構(gòu)物的構(gòu)件，可不驗(yàn)算疲勞強(qiáng)度。在疲勞驗(yàn)算中采用的凈截面幾何性質(zhì)Aj和Wj中應(yīng)扣除原橋鉚釘孔和螺栓孔的影響，同時可考慮加固材料對截面幾何參數(shù)的有利影響。

3.4  高強(qiáng)螺栓的容許承載力與《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ 025-86）中的容許應(yīng)力法相對應(yīng)。各承載力公式中的系數(shù)0.6相當(dāng)于容許應(yīng)力法的安全系數(shù)1.7的倒數(shù)。1.25為承受剪力和拉力共同作用時對拉力 的附加安全系數(shù)。

3.5  目前對鋼橋進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算上缺少成熟的方法。這一問題預(yù)計(jì)在新編《公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中加以解決。在新規(guī)范出臺之前可按塑性理論計(jì)算。

4  鋼—混凝土組合梁橋加固計(jì)算

4.1、4.5 當(dāng)采用體外索加固鋼—混凝土組合梁時，在承載能力極限狀態(tài)下，可將第8章中的計(jì)算圖式和方法。計(jì)算中須考慮梁體材料的差異，可取體外預(yù)應(yīng)力水平近的極限抗力為，其中 為體外預(yù)應(yīng)力鋼筋（束）的截面面積； 為體外預(yù)應(yīng)力筋（束）的極限應(yīng)力設(shè)計(jì)值，在無試驗(yàn)值的情況下可近似取為0.85倍的體外預(yù)應(yīng)力筋（束）的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，即。

在正常使用極限狀態(tài)下，截面應(yīng)力和變形驗(yàn)算時采用全鋼截面的幾何性質(zhì)，按彈性理論計(jì)算。無需考慮預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算中的彈性壓縮問題。對于負(fù)彎矩區(qū)仍需驗(yàn)算混凝土橋面板的抗裂性。截面的應(yīng)力可采用容許應(yīng)力法控制。

4.2  當(dāng)采用增設(shè)鋼板或碳纖維復(fù)合材料對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時，要求卸載的目的是為更好地發(fā)揮加固用碳纖維復(fù)合材料或加固鋼板材料的強(qiáng)度。如果橋梁卸載確有困難，在加固截面的應(yīng)力計(jì)算中須考慮分階段受力問題。

4.3  密實(shí)型截面是鋼結(jié)構(gòu)按塑性理論計(jì)算的前提，對于不滿足密實(shí)截面的鋼結(jié)構(gòu)，在構(gòu)件達(dá)到塑性狀態(tài)之前，將首先出現(xiàn)局部失穩(wěn)破壞，進(jìn)而可導(dǎo)致整體失穩(wěn)的提前發(fā)生。

4.4、4.6  鋼-混凝土組合梁橋的翼緣板計(jì)算寬度及連接件的計(jì)算方法及構(gòu)造要求應(yīng)參照公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定計(jì)算。

5  構(gòu)造要求

5.1  加大截面法主要用于加固桁架體系的橋梁構(gòu)件。采用型鋼或板材對原鋼橋的主要桿件進(jìn)行加固，以增加原橋桿件的承載能力。圖5.1-1～圖5.1-5中的陰影部分或加重部分表示桿件截面新增加的面積。

選擇加大截面法加固時，首先應(yīng)判斷被加固桿件的受力特點(diǎn)和截面的薄弱位置，最有效地發(fā)揮加固材料的最用，以增加截面的抗力。對于不同受力特點(diǎn)的桿件其加固材料的布置方式有所不同。對于受拉桿件，加固材料應(yīng)盡量靠近截面中心集中布置；對于軸心受壓構(gòu)件，應(yīng)將加固材料盡量對稱于重心布置并放在截面的外側(cè)，以增加截面慣性矩以減小構(gòu)件的長細(xì)比，進(jìn)而增加構(gòu)件抵抗失穩(wěn)的能力；對于偏心受力桿件，加固材料應(yīng)在彎矩作用平面內(nèi)盡量布置在原桿件的邊緣，以增加截面的慣性矩，進(jìn)而增加截面的抗彎和抗失穩(wěn)能力。對于受彎桿件，加固材料應(yīng)盡量布置在截面的受拉和受壓邊緣，以增加截面的慣性矩進(jìn)而增加其抗彎能力。加固后的截面重心應(yīng)與原截面重心盡量重合，若有較大的偏心存在，須在結(jié)構(gòu)計(jì)算和截面驗(yàn)算時予以考慮。加固后的結(jié)構(gòu)在正常情況下不應(yīng)該改變原結(jié)構(gòu)的傳力途徑。在特殊情況下也可以通過改變傳力途徑來增加結(jié)構(gòu)的承載能力。

在鋼結(jié)構(gòu)帶載進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)中時，對于結(jié)構(gòu)的主要受力桿件應(yīng)盡量避免采用焊接工藝。如果必須采用焊接時，應(yīng)盡可能減少焊接工作量及注意合理的焊接順序，以降低焊接變形和焊接應(yīng)力，并竭力避免仰焊，確保焊接質(zhì)量。當(dāng)采用粘結(jié)或高強(qiáng)螺栓連接時，對原結(jié)構(gòu)的損傷將會明顯減小。

采用焊接連接時，應(yīng)盡量避免采用與原有構(gòu)件應(yīng)力方向垂直的焊縫。如做不到這點(diǎn)，應(yīng)采取專門的技術(shù)措施和施焊工藝，以確保結(jié)構(gòu)施工的安全

5.2

2  采用加勁桿、體外預(yù)應(yīng)力拉桿、支撐桿等臨時措施加固鋼板梁時，對結(jié)構(gòu)的承載力尤其是剛度的提高是有限的。在此情況下，應(yīng)做好加固桿件與原鋼板梁的連接（錨固）點(diǎn)構(gòu)造。連接（錨固）點(diǎn)的位置應(yīng)設(shè)在鋼板梁受力較小且有利于加固作用的區(qū)域，可采用鋼構(gòu)件焊接或粘接的方式連接。

3  將下承式橋梁加固成鋼—混凝土組合梁時，可大幅度提高原鋼橋結(jié)構(gòu)的剛度和承載能力，但將涉及橋面標(biāo)高、橋面系和橋頭引道等一系列問題，需綜合考慮決定。加固中采用的混凝土橋面板機(jī)連接件的構(gòu)造和設(shè)計(jì)方法與鋼—混凝土組合梁一樣，可參照選用。

5.3

1、2  當(dāng)采用增加桿件截面、改變桁梁體系、施加體外預(yù)應(yīng)力或改變結(jié)構(gòu)靜力圖式等方法加固既有鋼桁梁橋時，需根據(jù)加固后的實(shí)際結(jié)構(gòu)重新進(jìn)行內(nèi)力分析。分析中可通過調(diào)整桿件的位置、剛度來調(diào)整結(jié)構(gòu)體系的內(nèi)力分布，以達(dá)到提高橋梁結(jié)構(gòu)承載力的目的。

3  采用體外預(yù)應(yīng)力加固鋼桁梁橋時，可以充分利用原橋的結(jié)構(gòu)材料，較明顯地提高原橋承載力，但必須做好錨固構(gòu)造。此時，結(jié)構(gòu)的承載力仍由原橋的每根桿件的承載力決定，每桿件分擔(dān)的內(nèi)力則由于體外預(yù)應(yīng)力而發(fā)生變化。

5、6  對于工字鋼梁或鋼箱梁實(shí)施加固時，若原橋的鉚接連接已損壞，宜采用高強(qiáng)螺栓取代之。在用高強(qiáng)螺栓更換鉚釘時，沿橫橋及縱橋方向宜分批、次更換。