黎宗勇

钢筋混凝土套箍加固石拱桥在国内已广泛应用。该方法加固石拱桥由石砌体、钢筋和混凝土三种材料构成，石拱桥加固后，核心砌体在荷载下处于三向受力状态。套箍使其稳定性得到增强，也对核心砌体的变形起约束作用。石砌体和套箍之间的联合作用，依靠砌体外面的凿毛增加接触面摩擦和植入的抗剪钢筋来保证，使加固层和原结构层有效地黏接在一起，协调变形、共同受力，从而改善原构件力学性态和较大幅度地提高原试件的承载力。

由于石砌体和钢筋混凝土这两种材料性质差别较大，目前国内并无计算这两种材料承载力的设计规范和加固规范，本文针对套箍作为受力主体推导其承载力的计算方法。

1 基本假定

(1)加固层和原结构层粘接良好，连接可靠，可保证二次受力是加固结构共同工作，协调变形。新旧材料结合面不发生滑移;

(2)截面变形保持平面;

(3)结构破坏形式为正截面破坏;

(4)不考虑受拉区砌体和混凝土强度;

(5)承载能力极限状态是指核心砌体和套箍混凝土同时或其中一种材料达到其极限应变εu或εcu;

(6)材料应力应变关系:

①砌体受压时的应力应变关系［1］

当 ε0≤ε≤εcu时 σ=fc1d

②混凝土受压时的应力应变关系［2］

当 ε0≤ε≤εcu=0.0033 时，σ=fc2d

式中:ε0为混凝土的峰值应变;εcu为混凝土的极限压应变;fc2d为混凝土轴心受压极限强度。

③钢筋的应力应变关系［3］

当 εsEs≤fy时，σs=εyEs

当 εsEs＞fy时，σs=fy

(7)混凝土的压应力图形为矩形，强度为fcd。矩形应力图的高度x取等于中和轴高度乘以系数0.8，即x=0.8xc。

2 正截面承载力计算

2.1 大小偏心界限受压区高度

与普通钢筋混凝土偏心受压构件的大小偏压界限状态不同的是，套箍法加固石拱圈结构在加固时，原结构受压边缘砌体已有一定的应变ε1，并且加固层和原拱圈材料不同。……