1、ICS 93.040 CCS P 28 DB36 江西省地方标准 DB36/T 16922022 公路桥梁纤维复材加固设计技术规程 Technical regulations for reinforcement design of fiber reinforced polymers for highway bridges 2022-11-17 发布 2023-05-01 实施 江西省市场监督管理局 发 布 DB36/T 16922022 I 目 次 前 言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 符号.3 5 基本规定.5 6 材料.5 7 预应力复材板加固法.9
2、8 复材网格加固法.13 9 复材筋嵌入式加固法.17 10 复材与钢丝绳组合加固法.20 附录 A（资料性附录）碳纤维复材网格拉伸性能试验方法.22 附录 B（资料性附录）粘结树脂正拉粘结强度的检测方法.24 附录 C（资料性附录）纤维布层间粘结剪切强度试样制备方法.27 附录 D（资料性附录）纤维增强复合材料与树脂材料的玻璃化转变温度测定方法.28 附录 E（资料性附录）碳纤维复材网格锚固性能试验方法.30 附录 F（资料性附录）粘贴碳纤维复材片材加固混凝土结构施工质量现场检测方法.32 条 文 说 明.34 DB36/T 16922022 II 前 言 本文件按照GB/T 1.12020
3、标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由江西省交通运输厅提出并归口。本文件起草单位：江西赣粤高速公路股份有限公司、东南大学。本文件主要起草人：王国强、李诺、吴刚、邹友泉、余小晴、杨美群、刘静、朱虹、董志强、唐煜、万阳、李莉、叶海新。DB36/T 16922022 1 公路桥梁纤维复材加固设计技术规程 1 范围 本文件规定了纤维复材加固公路桥梁的设计技术要求，其中包括预应力复材板加固法、复材网格加固法、复材筋嵌入式加固法及复材与钢丝绳组合加固法。本文件适用于江西省内钢筋混凝土公路梁式桥和预应
4、力混凝土梁式桥，以恢复使用功能、提高承载能力和增强安全性为目的的加固设计。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 1446 纤维增强塑料性能试验方法总则 GB/T 3354 定向纤维增强聚合物基复合材料拉伸性能试验方法 GB/T 3356 定向纤维增强聚合物基复合材料弯曲性能试验方法 GB/T 3365 碳纤维增强塑料孔隙含量和纤维体积含量试验方法 GB/T 5224 预应力混凝土用钢绞线 GB/T 8358 钢丝绳 实际
5、破断拉力测定方法 GB/T 9914.3 增强制品试验方法第 3 部分：单位面积质量的测定 GB 14907 钢结构防火涂料 GB 50010 混凝土结构设计规范 GB 50608 纤维增强复合材料工程应用技术标准 JC/T 773 纤维增强塑料 短梁法测定层间剪切强度 JG/T 507 数显式粘结强度检测仪 JGJ 145 混凝土结构后锚固技术规程 JGJ/T 325 预应力高强钢丝绳加固混凝土结构技术规程 JTG/T H21 公路桥梁技术状况评定标准 JTG/T J21 公路桥梁承载能力检测评定规程 JT/T 821 混凝土桥梁结构表面用防腐涂料 CECS146 碳纤维片材加固混凝土结构技
6、术规程 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 原构件 existing structure members 实施加固前的原有构件。DB36/T 16922022 2 3.2 承重构件 load-bearing structure members 承受施加在结构上主要作用的构件。3.3 纤维增强复合材料 fiber reinforced polymers 连续纤维或纤维织物与基体树脂复合制备而成的纤维增强复合材料，简称纤维复材（FRP）。3.4 纤维布 fiber sheets 连续纤维单向或多向排列形成的布状制品，简称纤维布。3.5 纤维增强复合材料板 fiber reinfor
7、ced polymer plates 连续纤维单向或多向排列形成的板状制品，简称复材板。3.6 纤维增强复合材料片材 fiber reinforced polymer laminates 现场用浸渍树脂粘贴的纤维布和复材板的统称，简称复材片材。3.7 纤维增强复合材料筋 fiber reinforced polymer bars 单向连续纤维与基体树脂经拉挤成型形成的棒状制品，简称复材筋。3.8 纤维增强复合材料网格 fiber reinforced polymer grids 用连续纤维制成的网格状制品，一般为正交双向形式，简称复材网格。3.9 钢丝绳 steel wire ropes 由高
8、强不锈钢钢丝或高强镀锌钢丝制成的小直径钢丝绳。3.10 钢丝-连续玄武岩纤维复合板 steel wire-basalt fiber composite plates 由钢丝和连续玄武岩纤维叠层铺设，并在工厂经树脂浸渍固化而成的板状制品。3.11 DB36/T 16922022 3 基体树脂 matrix resin 用于浸渍纤维丝，并在固化成型后传递应力至纤维丝，是复材组成成分之一。3.12 植筋胶 reinforcing glue 嵌入式加固时用于复材锚固的树脂材料。3.13 浸渍树脂 saturating resin 粘贴加固时用于粘贴并浸透纤维布的树脂材料。3.14 粘贴树脂 adhes
9、ive resin 粘贴加固时用于粘贴复材的树脂材料。4 符号 4.1 材料性能 Ef 复材的弹性模量；Es钢筋的弹性模量；fc混凝土轴心抗压强度设计值；fcu混凝土立方体抗压强度设计值；ff加固层混凝土抗拉强度设计值；ffd 复材的抗拉强度设计值；ffk复材的抗拉强度标准值；ffv抗剪加固采用的复材网格抗拉强度设计值；fr钢丝绳抗拉强度设计值；ftk混凝土抗拉强度标准值；fy受拉钢筋抗拉强度设计值；f y受压钢筋抗压强度设计值；f,md达到受弯承载力极限状态时，复材的拉应力设计值。4.2 作用效应及承载力 M弯矩设计值；Mk正常使用阶段的标准荷载组合下的弯矩值；Vb剪力设计值；Vb,ca加固
10、层混凝土承担的剪力设计值；Vb,f达到受剪承载力极限状态时复材网格承担的剪力设计值；Vb,rc未加固构件的受剪承载力；con 预应力复材板的张拉控制应力；f复材应力；DB36/T 16922022 4 fpe预应力复材板有效预应力；l4预应力复材板的松弛损失；l5混凝土收缩和徐变引起的预应力损失值；le分批张拉的预应力复材板，后张拉预应力对前批预应力复材板产生弹性回缩损失；le0由于施加预应力引起的原结构预应力筋（束）的弹性压缩损失；pc预应力复材板处的混凝土法向压应力；pe.先张拉的片材截面中心处，由后张拉的每一批复材片材产生的混凝土法向应力；pe0原构件控制截面预应力钢筋重心处，由张拉的一
11、批复材片材产生的法向应力；sk正常使用阶段受拉钢筋的拉应力；Ep 复材片材的弹性模量与混凝土弹性模量的比值；f 复材应变；fe,m1受压边缘混凝土达到极限压应变时复材的有效拉应变；fe,m2复材与混凝土界面产生剥离破坏时复材的有效拉应变。4.3 几何参数 Ac加固层混凝土截面积；Af复材截面面积；Af,tot嵌入式加固复材截面总面积；As受拉钢筋截面面积；As受压钢筋截面面积；Ase计算复材片材加固混凝土受弯构件挠度变形时的换算受拉钢筋截面面积；ab筋型复材的厚度；ae矩形凹槽至邻近的梁侧面距离；ag相邻矩形凹槽之间的净间距；a0纵向受拉钢筋合力点至混凝土受拉区边缘的距离；a纵向受压钢筋合力点
12、至混凝土受压区边缘的距离；b 矩形截面宽度或 T 形截面腹板的宽度；bb筋型复材的高度；bf受压翼缘宽度；db筋材型复材的直径；e 复材板到中和轴的距离；h0截面的有效高度，即受拉钢筋面积重心至受压边缘的距离；hf受压翼缘高度；hfe受拉复材的面积重心至受压边缘的有效高度；hg矩形凹槽的高度；L 计算跨度；l 张拉端至锚固端之间的距离；sfg复材网格竖向肢之间的间距；tfd嵌入式加固复材的等效厚度；wg矩形凹槽的宽度；x 混凝土受压区高度；f复材的配筋率；b 受弯构件加固前的相对界限受压区高度；b,f受弯构件加固后的相对界限受压区高度。DB36/T 16922022 5 4.4 计算系数及其他
13、 a1受压区混凝土等效应力图形的折减系数。acf复材板层数影响系数；m复材片材分批张拉的次数；r松弛损失率；vb与受力条件有关的抗剪强度折减系数；e复材环境影响系数；f复材分项系数；T 年平均最高（或最低）温度与预应力复材张拉锚固时的温差；c加固层混凝土强度利用系数；cv斜截面混凝土受剪承载力系数；e混凝土轴向温度热膨胀系数；f复材板轴向温度膨胀系数。5 基本规定 5.1 一般规定 5.1.1 采用复材加固之前，应按 JTG/T H21、JTG/T J21 的规定，对原结构进行检测和可靠性鉴定，并根据结构的实际情况，确定原结构材料强度设计指标。5.1.2 结构加固设计应与施工方法紧密结合，采取
14、有效措施，确保新旧构件连接可靠、变形协调、共同受力；并应避免对未加固部分以及相关的结构、构件和地基基础造成不利的影响。5.1.3 处于特殊环境（腐蚀、放射、高温等）下的混凝土结构采用复材加固时，应采取相应防护措施。5.1.4 未经技术鉴定或设计许可，不得改变结构的用途和使用环境。5.1.5 在加固设计文件中应对结构加固过程中可能出现倾斜、失稳、过大变形或坍塌的情形提出相应的施工安全措施，并明确要求施工单位应严格执行。5.2 设计原则 5.2.1 采用复材加固时，被加固结构经检测评定后的承载力设计值不应低于其恒荷载和可变荷载频遇值组合下的作用效应设计值。5.2.2 应进行施工张拉过程、承载能力极
15、限状态和正常使用极限状态的计算和验算，并应考虑结构二次受力的影响。6 材料 6.1 一般规定 6.1.1 本规程所涉及材料主要包括纤维增强复合材料、钢丝-连续玄武岩纤维复合板、粘贴树脂、表面防护材料等。6.1.2 粘贴树脂宜采用环氧树脂，纤维增强复合材料的基体树脂可选用环氧树脂、乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂和酚醛树脂等。6.1.3 碳纤维复材施工时应远离电气设备和电源，或采取可靠的防护措施，施工过程应避免复材弯折。DB36/T 16922022 6 6.1.4 粘贴树脂的原料应密封储存，远离火源，避免阳光直接照射。粘贴树脂的配置和使用场所应保持通风良好。6.2 纤维增强复合材料 6
16、.2.1 结构加固用碳纤维，须选用聚丙烯腈基（PAN 基）12k 或 12k 以下的小丝束纤维，严禁使用大丝束纤维；结构加固用玻璃纤维，须选用高强度无碱玻璃纤维。6.2.2 单向纤维布应符合 GB 50608 第 4.2.3 条的规定。6.2.3 结构加固用纤维布须采用符合本规程第 5.2.1 和 5.2.2 条要求的连续纤维，并与配套的改性环氧树脂使用。承重构件的加固严禁使用单位面积质量大于 300g/m2 或采用预浸法生产的碳纤维布。纤维布的主要力学性能指标应符合表 1 的规定。纤维布抗拉强度标准值应具有 95%的保证率，弹性模量和极限应变应取平均值。表1 纤维布的主要力学性能指标 纤维布
17、类型和等级 抗拉强度标准（MPa）弹性模量（GPa）极限应变（%）碳纤维布 CFS 高强型 CFS2500 2500 210 1.3 CFS3000 3000 210 1.4 CFS3500 3500 230 1.5 高模型 CFSM390 2900 390 0.7 玻璃纤维布 GFS GFS1500 1500 75 2.0 GFS2500 2500 80 2.3 玄武岩纤维布 BFS BFS2000 2000 90 2.0 6.2.4 对符合第 5.2.3 条要求的纤维复材，当与另一种改性环氧树脂配套使用时，仍须按下列项目重新做适配性检验：a)抗拉强度标准值；b)仰贴条件下纤维复材与混凝土正
18、拉粘结强度；c)层间剪切强度，按附录 C 规定的方法测定。6.2.5 复材板应符合下列规定：a)单向复材板的抗拉强度应按板的实测截面面积计算；b)单向复材板的纤维体积含量不宜小于 60%。6.2.6 复材板的主要力学性能应符合表 2 的规定。表 2 复材板的主要力学性能指标 复材板类型和等级 抗拉强度标准（MPa）弹性模量（GPa）极限应变（%）碳纤维复材板 CFP CFP2000 1800 140 1.4 CFP2300 2300 150 1.4 玻璃纤维复材板 GFP GFP800 800 40 2.0 玄武岩纤维复材板 BFP BFP1000 1000 50 2.0 6.2.7 复材筋应
19、符合下列规定：a)复材筋截面可采用圆形、椭圆形、矩形、异形；b)复材筋的抗拉强度应按筋的截面面积计算，截面面积应按名义直径计算。对于椭圆截面筋，名义直径为与之截面面积相等的光圆筋直径；c)复材筋的纤维体积含量不宜小于 60%。6.2.8 复材筋的主要力学性能应符合表 3 的规定，抗拉强度标准值应具有 95%的保证率，弹性模量和极限应变应取平均值。DB36/T 16922022 7 表 3 复材筋的主要力学性能指标 复材筋类型和直径 抗拉强度标（MPa）弹性模量（GPa）极限应变（%）碳纤维复材筋 CFB d10 mm 1800 140 1.5 10 mmd13 mm 1300 130 1.0
20、d13 mm 1100 120 0.9 玻璃纤维复材筋 GFB d10 mm 700 40 1.8 10 mmd22 mm 600 1.5 d22 mm 500 1.3 玄武岩纤维复材筋 BFB 800 50 1.6 6.2.9 复材网格的抗拉强度按网格的名义截面面积计算。复材网格的主要力学性能应符合表 4 的规定。复材网格的抗拉强度和弹性模量应按 GB 50608 附录 A 的方法测定。表 4 复材网格的主要力学性能指标 复材网格类型 抗拉强度标准值（MPa）弹性模量（GPa）极限应变（%）碳纤维复材网格 CFG 1800 140 1.0 玄武岩纤维复材网 BFG 900 45 1.6 6.
21、2.10 复材的安全性及适配性检验指标的测定方法应符合 GB/T 3354、GB/T 3356、GB/T 3366、GB/T 9914.3 的有关规定。6.2.11 复材抗拉强度的设计值应按公式 1 计算：fkfdfeff .(1)式中：ffd 复材的抗拉强度设计值（N/mm2）；ffk复材的抗拉强度标准值（N/mm2）；f复材分项系数，纤维布取 1.4，其他复材制品取 1.25；e复材环境影响系数，取值可按 GB 50608 表 4.2.13。6.3 钢丝-连续玄武岩纤维复合板 6.3.1 钢丝-连续玄武岩纤维复合板由钢丝、连续玄武岩纤维、树脂等组成。根据复合工艺分为层铺层间混杂复合板、层铺
22、夹心混杂复合板和层铺外纤维毡内混杂复合板。6.3.2 钢丝-连续玄武岩纤维复合板制品中钢丝的混杂排列形式包括夹心混杂、层间混杂和外纤维毡内混杂三种，见图 1。外纤维毡内复合层复合板形式适用于拉挤成型工艺，复合板两侧表面应各有一层纤维毡；内层的纤维粗纱和钢丝应均匀排列，钢丝应被树脂完全包裹。DB36/T 16922022 8 钢丝环氧树脂基体浸渍了环氧树脂的BFRP布环氧树脂基体钢丝浸渍了环氧树脂的BFRP布 BFRP片材钢丝树脂基体钢丝树脂基体BFRP片材 a)夹心混杂 b）层间混杂 钢丝树脂纤维毡纤维粗纱 c）外纤维毡内混杂 图 1 钢丝-连续玄武岩纤维复合板制品形式 6.3.3 钢丝-连续
23、玄武岩纤维复合板品种和力学性能应符合表 5 的规定。表 5 钢丝-玄武岩纤维复合板力学性能指标 复合板编号 弹性模量(GPa)屈服强度(MPa)屈服后弹模(GPa)极限强度(MPa)延伸率 夹心混杂复合板 A（钢丝含量 13.5%）95.7 1113 66.1 1656 1.84%夹心混杂复合板 B（钢丝含量 19.9%）96.5 1042 60.2 2009 2.32%层间混杂复合板 C（钢丝含量 21.6%）99.8 1229 61.3 1739 2.24%6.4 粘贴树脂 6.4.1 采用复材加固结构时，应采用配套的粘结树脂，包括粘贴树脂和浸渍树脂，相关性能指标应符合 GB 50608
24、第 4.3.2 条的规定。6.4.2 承重构件加固工程中不得使用不饱和聚酯树脂、醇酸树脂等作浸渍树脂。6.4.3 粘贴树脂的正拉粘结强度标准值不应小于被加固混凝土抗拉强度标准值，且不应小于 2.5MPa。粘贴树脂的正拉粘结强度标准值应按附录 B 的方法测定。6.4.4 粘贴树脂和基体树脂的玻璃化转变温度 Tg 不应低于 60，且应高于结构环境最高平均温度 10以上，玻璃化转变温度按附录 D 规定的方法测定。在腐蚀环境下，粘贴树脂和基体树脂应选用耐腐蚀性树脂材料。6.5 表面防护材料 6.5.1 采用外贴复材加固修复时，加固修复完成后的结构表面应进行防护处理。DB36/T 16922022 9
25、6.5.2 当复材应用于特殊环境条件的结构时，应根据具体情况选择表面防护材料，表面防护材料的性能应符合 JT/T 821 的规定。6.6 钢丝绳 6.6.1 高强钢丝绳抗拉强度标准值（frk）不应低于表 6 的规定。表 6 高强钢丝绳抗拉强度标准值 种类 符号 公称直径（mm）不锈钢钢丝绳 镀锌钢丝绳 抗拉强度标准（MPa）材料分项系数（r）抗拉强度标准（MPa）材料分项系数（r）119 s 3.07.0 1650 1.47 1560 1.47 1770 1.47 1650 1.47 6.6.2 高强钢丝绳抗拉强度设计值应按表 6 的强度标准值除以材料分项系数（r）确定。6.6.3 高强钢丝绳
26、的弹性模量、伸长率不应低于表 7 的规定。表 7 钢丝绳弹性模量、伸长率 类别 弹性模量 Erw（MPa）伸长率（%）不锈钢钢丝绳 1.10105 1.6 镀锌钢丝绳 1.40105 2.1 6.6.4 高强钢丝绳强度、弹性模量、伸长率等的试验方法及截面面积计算应按 JGJ/T 325附录 A 执行。当对试验结果有争议时，应按 GB/T 8358 规定的仲裁试验方法执行。6.6.5 高强钢丝绳的应力松弛性能试验方法应按 GB/T 5224 的规定执行。6.6.6 高强钢丝绳不得涂有油脂。7 预应力复材板加固法 7.1 一般规定 7.1.1 预应力复材板加固可采用碳纤维复材板或钢丝-连续玄武岩纤
27、维复合板。7.1.2 本章适用于采用预应力复材板加固混凝土桥梁结构，且端部配套设置永久性的机械锚固或其他可靠锚固措施的抗弯加固应符合本章的规定。7.1.3 采用预应力碳纤维复材板对混凝土构件进行抗弯加固时，应符合下列规定：1)应按 JTG/T H21、JTG/T J21 的规定对原结构进行检测及鉴定，未进行预应力加固结构的承载力不应低于加固后结构的准永久荷载组合效应；2)被加固的混凝土构件的实测推算混凝土立方体抗压强度不宜低于 25N/mm2；3)应采用 CFP2300 或以上级别的碳纤维复材板，在板材与混凝土之间应采用树脂进行粘结；4)预应力碳纤维复材板的宽度不宜大于 100mm；5)应采用
28、连续的碳纤维复材板进行加固。7.1.4 采用预应力复材板进行抗弯加固时，应进行施工张拉过程、承载能力极限状态和正常使用极限状态的验算，并考虑结构二次受力和超静定结构次内力的影响。7.1.5 预应力复材板的中间区段宜采用横条粘贴或机械锚固的构造措施，保证粘贴有效。7.1.6 端部机械锚固采用锚栓时，应对其进行防腐防护。DB36/T 16922022 10 7.2 锚具要求 7.2.1 采用预应力纤维复材加固的混凝土结构，其锚固区设计应满足 JGJ 45 的规定。7.2.2 设计应对所用锚栓的抗剪强度进行验算，锚栓的设计剪应力应不大于锚栓材料抗剪强度设计值的 0.6 倍。7.2.3 采用预应力复材
29、板对钢筋混凝土桥梁进行加固时，其锚具分为张拉端和锚固端（图2 和图 3）。端部机械锚固采用栓锚时，应对其进行防腐防护。437511 576423 图 2 张拉过程示意图 图中：1复材板；2化学螺栓；3固定端锚具；4张拉端锚具；5夹具；6千斤顶；7千斤顶顶压装置。4311423 图 3 张拉完成示意图 图中：1复材板；2化学螺栓；3固定端锚具；4张拉端锚具。7.2.4 预应力板的锚固系统由锚杯，夹片组成（图 4），且锚杯通过粘贴树脂、化学螺栓和植筋胶与原构件连接成整体。DB36/T 16922022 11 7512643 图 4 预应力复材板的锚固系统 图中：1锚杯；2锚具；3化学螺栓；4结构胶
30、；5环氧树脂；6复材板；7原构件。7.2.5 锚杯和夹片所用钢材应经过热处理。夹片与复材板触一侧应粗糙，夹片与锚杯接触一侧应光滑。7.3 预应力损失计算 7.3.1 预应力碳纤维复材板的张拉控制应力宜取碳纤维复材板抗拉强度标准值 0.450.65倍，不应大于 0.70 倍。7.3.2 锚具变形和复材板内缩引起的预应力损失值 l1 应按公式 2 计算：1f=la El.(2)式中：a 张拉端锚具变形和钢筋内缩值（mm），应根据锚具形式和张拉方式确定，当采用本规程第 6.2 节的张拉措施时可取 1 mm；l 张拉端至锚固端之间的距离（mm），两端张拉时 l 取半个结构长度；Ef复材的弹性模量（N/
31、mm2）。7.3.3 由季节温差造成的温差损失 l3 应按公式 3 计算：3fef=lTE.(3)式中：T年平均最高（或最低）温度与预应力复材张拉锚固时的温差（C）；f复材板轴向温度膨胀系数，可取 1.010-6/C；e混凝土轴向温度热膨胀系数，可取 1.010-5/C。7.3.4 预应力复材板的松弛损失 l4 应按公式 4 计算：4conlr.(4)式中：r 松弛损失率，对于碳纤维复材板可近似取 2.2%；con 预应力复材板的张拉控制应力（N/mm2）。7.3.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失值 l5 应按公式 5 计算：pc5f30+8=1+15l.(5)DB36/T 1692202
32、2 12 式中：pc预应力复材板处的混凝土法向压应力（MPa）；fcu混凝土立方体抗压强度设计值（MPa）；f复材的配筋率；其计算公式为：f=(AfEf/Es+As)/(Ac+asAs)，Ac 为混凝土截面面积，as 为受拉钢筋合力点至截面边缘的距离。7.3.6 分批张拉的预应力复材板，后张拉的预应力对前批预应力复材板产生弹性回缩损失le 应按公式 6 计算：eEppe12lmm.(6)式中：Ep 复材片材的弹性模量与混凝土弹性模量的比值；pe.在先张拉的片材截面中心处，由后张拉的每一批复材片材产生的混凝土法向应力；m .复材片材分批张拉的次数。预应力复材板有效预应力 fpe 应按公式 7 计
33、算：fpecon1345e()lllll.(7)7.4 正截面受弯承载能力极限状态计算 7.4.1 采用复材进行抗弯加固时，其正截面受弯承载力应按下列基本假定进行计算：a)截面符合平截面假定；b)不考虑混凝土及加厚部分混凝土的抗拉强度；c)混凝土受压应力与应变关系应按 GB 50010 的有关规定执行；d)纵向钢筋的应力与应变关系应按 GB 50010 的有关规定执行；e)复材的拉应力应取复材的拉应变与其弹性模量的乘积，且不应超过复材抗拉强度设计值，同时其极限拉应变不应大于 0.01。7.4.2 受弯构件加固后的相对界限受压区高度 b,f 可采用公式 8 计算，即取加固前控制值的0.85 倍：
34、b,f=0.85b.(8)式中：b为结构加固前的相对界限受压区高度。除按GB 50010正截面承载力计算的基本假定外，b尚应符合下列补充规定：a)结构达到承载能力极限状态时，复材应变 f应按截面应变保持平面的假设确定；b)复材应力 f取复材应变 f与弹性模量 E 的乘积；c)在达到受弯承载力极限状态前，预应力复材板与混凝土之间的粘结不致出现剥离破坏。7.4.3 矩形或 T 形截面受弯构件进行抗弯加固时，正截面受弯承载力计算应按 GB 50608中第 6.2.5 条第 6.2.8 条执行。7.5 正常使用极限状态验算 7.5.1 采用预应力复材板加固时，在正常使用极限状态下的挠度应符合下列规定：
35、a)加固后受弯构件总挠度变形的计算值，应符合 GB 50010 的规定；b)加固后受弯构件的总挠度应包括加固前已产生的挠度和加固后增加荷载所产生的挠度；DB36/T 16922022 13 c)加固后荷载增加所引起的挠度变形，应根据加固后的荷载增加情况，按 GB 50010的规定计算，计算中受拉钢筋的截面面积可用换算受拉钢筋截面面积替代，换算受拉钢筋截面面积可按公式 9 计算：fsesfs=EAAAE.（9）式中：Ase计算复材片材加固混凝土受弯构件挠度变形时的换算受拉钢筋截面面积（mm2）；As受拉钢筋截面面积（mm2）；Af复材截面面积（mm2）；Es钢筋的弹性模量（N/mm2）。7.5.
36、2 挠度变形应按 GB 50010 的规定计算。挠度变形计算尚应扣除施加预应力时产生的反拱变形。反拱变形 f 可按公式 10 计算：2f,p0fcfc0=4A LfaeE I.(10)式中：L 计算跨度（mm）；Ec混凝土弹性模量（N/mm2）；acf复材板层数影响系数，1 层时取 1.0；2 层时取 0.95；3 层时取 0.9；e 复材板到中和轴的距离（mm）。7.6 构造要求 7.6.1 对于平夹片锚具（见图 5），其锚杯的厚度和长度宜分别不小于 50mm 和 120mm。7.6.2 对于波形夹片锚具（见图 6），其波形曲面的曲率半径宜大于 100mm，避免对复材板造成损伤。7.6.3
37、为防止波形夹片锚具将预应力复材板剪断，该类锚具在尖齿处应进行倒角处理。7.6.4 锚具的开孔位置和孔径应根据实际工程确定，孔距和边距应符合 JGJ 145 的规定。图 5 平夹片 图 6 波形夹片 8 复材网格加固法 8.1 一般规定 DB36/T 16922022 14 8.1.1 复材网格加固可选用碳纤维复材网格（CFG）、玻璃纤维复材网格（GFG）和玄武岩纤维复材网格（BFG）。8.1.2 复材网格对混凝土桥梁结构抗弯加固宜使用水泥基材料和锚固件将复材网格固定于桥梁的底面或上表面。8.1.3 复材网格对混凝土桥梁结构抗剪加固宜使用水泥基材料和锚固件将复材网格固定于桥梁的侧面进行加固。8.
38、1.4 当对复材网格采取有效锚固措施时，斜截面受剪承载力可由以下三部分叠加计算：原钢筋混凝土构件、加固层水泥基材料和复材网格。8.1.5 复材网格的纵横向单肢应具有一定的刚度且节点不应错动，复材网格的有效锚固应不多于三个节点。8.2 复材网格抗弯加固计算 8.2.1 矩形或 T 形截面受弯构件，在受拉面使用复材网格进行抗弯加固时，正截面受弯承载力应符合下列规定：1)当混凝土受压区高度小于 0.8bh0，且大于 hf 时（见图 7），应按下列公式 11、12计算：h0hfeaAsAsAfbfcbxfyAsfdAfxnfyAsMcsfd+ix 图 7 xhf 时正截面受弯承载力计算截面的应变和应力
39、 f1c01cff0ys0f,mdffe0+22hxMa f bx ha fbb hhfAhaAhh .(11)1c1cffysysf,mdf-=-+Aa f bxa fbb hf A fA.(12)式中：M 弯矩设计值（kNm）；b 矩形截面宽度或 T 形截面腹板的宽度（mm）；h0截面的有效高度，即受拉钢筋面积重心至受压边缘的距离（mm）；hfe受拉复材的面积重心至受压边缘的有效高度（mm）；bf受压翼缘宽度（mm）；hf受压翼缘高度（mm）；x 混凝土受压区高度（mm）；a 纵向受压钢筋合力点至混凝土受压区边缘的距离（mm）；As受拉钢筋截面面积（mm2）；DB36/T 16922022
40、 15 As受压钢筋截面面积（mm2）；Af复材截面面积（mm2）；fc混凝土轴心抗压强度设计值（N/mm2）；fy受拉钢筋抗拉强度设计值（N/mm2）；fy受压钢筋抗压强度设计值（N/mm2）；f,md达到受弯承载力极限状态时，复材的拉应力设计值（N/mm2）；a1受压区混凝土等效应力图形的折减系数。1)当混凝土受压区高度小于 hf，且大于 2a时（见图 8），应按公式 13、14 计算：h0hfeaAsAsAfbfcbxfyAsfdAfxfyAsMxncsfd+i 图 8 2axffd 时，受压区混凝土等效应力图形的折减系数应按公式 17 计算：fdffe,m11/=0.5+0.5afE.
41、(17)8.2.2 受压边缘混凝土达到极限压应变时碳纤维复材网格的有效拉应变fe,m1，可按 GB 50608 第 9.1.3 条计算。8.2.3 计算正截面受弯承载力时，应符合下列要求：2)混凝土受压区高度 x 不宜大于 0.8bh0，其中相对界限受压区高度应按 GB 50010 的规定计算；3)加固后受弯承载力的提高幅度不宜超过未加固梁的 50%。DB36/T 16922022 16 8.2.4 采用复材网格对受弯构件进行加固时，可参考本规程第 6 章对在正常使用极限状态验算的有关规定进行计算。8.3 复材网格抗剪加固计算 8.3.1 使用复材网格进行抗剪加固时，斜截面受剪承载力应按公式
42、18 计算：cab,fb,rcb,bVVVV.(18)式中：Vb剪力设计值；Vb,rc未加固构件的受剪承载力，按 GB50010 的规定计算；Vb,f达到受剪承载力极限状态时复材网格承担的剪力设计值，按本节 7.3.2 条的规定计算；Vb,ca加固层混凝土承担的剪力设计值，按本节 7.3.3 条的规定计算。8.3.2 使用复材网格对钢筋混凝土桥梁进行抗剪加固时，达到受剪承载力极限状态时复材网格承担的剪力设计值 Vb,f应按公式 19 计算：b,fvbfvffgfg/Vf A hs.(19)式中：vb与受力条件有关的抗剪强度折减系数，当均布荷载时，取 0.8；当集中荷载剪跨比3时，取 0.8；当
43、1.5 时，取 0.5；当 1.53 时，按线性内插法确定；ffv抗剪加固采用的复材网格抗拉强度设计值，取 0.5ffd；Af复材截面面积（mm2）；hfg复材网格最上肢和最下肢之间的间距；sfg复材网格竖向肢之间的间距。8.3.3 使用复材网格进行抗剪加固时，加固层混凝土承担的剪力设计值 Vb,ca 应按公式 20计算：b,cacvctcV f A.(20)式中：cv斜截面混凝土受剪承载力系数，对一般受弯构件取 0.7；对集中荷载作用下的独立梁，取cv 为 1.75/（+1），为计算截面的剪跨比，可取=a/h0，当小于 1.5 时，取 1.5；当大于 3 时，取 3；a 为集中荷载作用点至支
44、座截面或节点边缘的距离；c加固层混凝土强度利用系数，取c=0.7；ff加固层混凝土抗拉强度设计值（N/mm2）；Ac加固层混凝土截面积（mm2）。8.3.4 加固后受剪承载力的提高幅度不宜超过未加固时的 50%。8.4 构造要求 8.4.1 加固层可使用聚合物砂浆、灌浆料、混凝土或细石混凝土，加固用水泥基材料的抗压强度应至少高于原混凝土一个强度等级。8.4.2 加固层水泥基材料的厚度不宜小于 25mm。8.4.3 复材网格的最小保护层厚度不应小于 10mm。8.4.4 复材网格距被加固结构表面的距离不应小于 4mm。8.4.5 被加固的混凝土结构表面应经凿毛处理，并应采取涂刷界面剂、增设锚固件
45、等措施，以保证加固层与原结构的共同工作。DB36/T 16922022 17 8.4.6 对于混凝土桥梁结构应在两端加密区布设不少于 1/8 网格节点数量，且不少于 16 根/m2 的铆钉。加密区的范围按照 GB50010 执行。锚固件的约束机构应能同时双向限制网格节点的位移（见图 9）。复材网格的锚固性能按本附录 E 规定的方法测定。图 9 复材网格锚固件示意图 图中：1复材网格；2锚固件；3铆钉孔；4铆钉。8.4.7 对于复材网格连接接头，可采用在应力传递方向交叉三点及以上的搭接接头或对接接头（见图 10），但应在搭接位置增设锚固件。三交叉点 a）搭接接头 三交叉点三交叉点 b）对接接头
46、图 10 复材网格连接接头 9 复材筋嵌入式加固法 9.1 一般规定 9.1.1 复材筋嵌入式加固可采用筋型或筋材型。按纤维种类分为碳纤维复材（CFRP）、玻璃纤维复材（GFRP）和玄武岩纤维复材（BFRP）。9.1.2 采用复材筋嵌入式加固混凝土桥梁结构时，应采用配套的粘结材料将复材嵌入预先开凿的矩形凹槽内，并应与混凝土变形协调、共同受力。9.1.3 采用复材筋嵌入式抗弯加固混凝土桥梁时，应符合下列规定：1)筋型复材的高度方向应垂直于被加固结构的受拉表面；2)筋型复材的表面应带有粗糙表层，筋材型复材应为带肋筋材；3)配套的粘结材料的抗拉强度不宜小于混凝土抗拉强度的两倍。9.1.4 采用复材筋
47、嵌入式抗弯加固混凝土桥梁时，其构造措施应符合下列规定（图 11）：1)筋型复材的厚度 ab 应不小于 1 mm，高度 bb 应不小于 4ab，筋材型复材的直径 db应不小于 6 mm；2)矩形凹槽的宽度 wg应不小于 max3.0ab，1.5db，高度 hg应不小于 max1.5bb，1.5db；3)采用多根复材进行嵌入式加固时，相邻矩形凹槽之间的净间距 ag 应不小于 max50 mm，4.5bb，4.5db；4 1 3 2 DB36/T 16922022 18 4)采用复材筋嵌入式加固混凝土梁时，矩形凹槽至邻近的梁侧面距离 ae 应不小于max50 mm,3.0bb，3.0db。12345
48、abbbhgaeagagaewgwgwgdb 图 11 复材筋嵌入式加固混凝土桥梁结构的构造示意图 图中：1箍筋；2纵筋；3复材筋；4矩形凹槽；5粘结材料。9.2 复材筋嵌入式抗弯加固计算 9.2.1 采用嵌入式复材筋对公路桥梁进行抗弯加固时，可按本规程第 7.2.1 条第 7.2.4 条进行设计计算，且应符合下列规定：1)复材与混凝土界面产生剥离破坏时复材的有效拉应变应按本标准第 8.2.2 条进行计算；2)进行最大裂缝宽度计算时，应采用本规程第 8.2.6 条规定的复材筋等效厚度 tfd。9.2.2 复材与混凝土界面产生剥离破坏时复材的有效拉应变fe,m2 可按照公式 21 进行计算，且不
49、宜小于受压边缘混凝土达到极限压应变时复材的有效拉应变fe,m1 的 0.5 倍：c0.2ggg0.3fe,m2eigff20.89hwhfwE A.(21)式中：Ef 复材的弹性模量(MPa)；Af复材的截面面积(mm2)；wg矩形凹槽的宽度(mm)；hg矩形凹槽的高度(mm)；e复材环境影响系数：对于一般室外环境，CFRP、GFRP 和 BFRP 分别取 1.1，1.4 和 1.2。9.2.3 加固前受弯构件承受的初始弯矩对受弯承载力的影响，应按 GB 50608 中第 5.2.7 条的规定计算。9.2.4 在荷载标准组合下，受拉钢筋的拉应力不应大于其抗拉强度标准值，可按公式 22、23 计
50、算：ksk0fs0.87(1)MhA.(22)DB36/T 16922022 19 0fff0ss0=1.08 1 1.15aE AhE A.(23)式中：sk 正常使用阶段受拉钢筋的拉应力（N/mm2）；kM 正常使用阶段的标准荷载组合下的弯矩值（kNm）；a0 纵向受拉钢筋合力点至混凝土受拉区边缘的距离（mm）；As受拉钢筋截面面积（mm2）；Es 钢筋的弹性模量（MPa）；fE复材的弹性模量（MPa）。9.2.5 在受弯构件嵌入复材进行加固时，应依据 GB 50010 的规定，按所处环境类别和结构类别确定相应的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值。加固后按荷载标准组合并计入长期作用影响的最大裂
