橋梁加固設(shè)計(jì)是一個(gè)涉及到病害診斷、改造決策分析、加固材料與方法選擇、加固構(gòu)件設(shè)計(jì)與計(jì)算和養(yǎng)護(hù)

管理與施工等多學(xué)科的系統(tǒng)問(wèn)題。從技術(shù)角度分析，目前我國(guó)橋梁加固設(shè)計(jì)存在有兩方面主要問(wèn)題：

1、擔(dān)負(fù)大量的中、小橋養(yǎng)護(hù)、維修、管理和加固任務(wù)的基層單位,橋梁病害診斷技術(shù)力量薄弱,橋梁檢測(cè)

設(shè)備落后。橋梁病害診斷是進(jìn)行橋梁加固設(shè)計(jì)的前提和基礎(chǔ),只有診斷清楚,才能對(duì)癥下藥。橋梁檢測(cè)是病

害診斷與分析的重要手段，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是反映病害的晴雨表,裂縫分析是橋梁檢測(cè)的主要內(nèi)容。面對(duì)

目前我國(guó)從事橋梁養(yǎng)護(hù)、維修與管理的基層單位的現(xiàn)狀,普及橋梁病害診斷知識(shí),提高裂縫分析能力是十分

必要和緊要的。

2、橋梁加固設(shè)計(jì)存在的另一個(gè)問(wèn)題是對(duì)橋梁加固設(shè)計(jì)的特殊性認(rèn)識(shí)不足,加固設(shè)計(jì)理念不清,加固設(shè)計(jì)思

想不明確。有些橋梁加固設(shè)計(jì)機(jī)械地套用新建橋梁的設(shè)計(jì)方法 ，忽略了橋梁加固分階段受力特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)

損傷的影響;個(gè)別加固設(shè)計(jì)只做宏觀定性分析，缺少科學(xué)地定量分析，設(shè)計(jì)帶有很大的隨意性。

對(duì)橋梁加固的特殊性認(rèn)識(shí)尚不足

提高對(duì)橋梁加固特殊性的認(rèn)識(shí)就是對(duì)橋梁加固設(shè)計(jì)特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。橋梁加固設(shè)計(jì)的zui大特點(diǎn)是應(yīng)考慮帶載

加固分階段受力和結(jié)構(gòu)損傷的影響。橋梁結(jié)構(gòu)自重及恒載大，以常用的跨徑30m的預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁為

例，結(jié)構(gòu)自重及恒載產(chǎn)生的內(nèi)力約占總內(nèi)力的(50-60)%左右。橋梁加固一般采用帶載加固，即在不卸除結(jié)

構(gòu)自重及恒載的情況下對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)，待后加補(bǔ)強(qiáng)材料與原結(jié)構(gòu)粘結(jié)為整體后，開(kāi)放交通允許車輛

通行。構(gòu)件自重和不拆除的恒載及加固施工荷載由原梁承擔(dān);車輛荷載由加固后的組合截面承擔(dān)。橋梁加

固構(gòu)件的設(shè)計(jì)與計(jì)算，應(yīng)考慮帶載加固分階受力特點(diǎn)，這是橋梁加固設(shè)計(jì)與新建橋梁設(shè)計(jì)的zui大區(qū)別。

與一般房屋結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)相比，橋梁加固構(gòu)件分階段受力的影響程度更為突出。

考慮帶載加固分階段受力對(duì)加固構(gòu)件有特殊意義

分階段受力對(duì)加固構(gòu)件的直接影響是后加補(bǔ)強(qiáng)材料應(yīng)變(應(yīng)力)滯后，無(wú)法充分發(fā)揮作用，材料利用率低。

前已指出，橋梁加固構(gòu)件應(yīng)按兩階段受力構(gòu)件計(jì)算，構(gòu)件的自重和恒載產(chǎn)生的內(nèi)力由原梁承擔(dān)。換句話說(shuō)

，加固前原梁已經(jīng)受力，在構(gòu)件自重和恒載作用下，原梁的鋼筋已經(jīng)產(chǎn)生了一定的初始應(yīng)變(應(yīng)力)。車輛

荷載作用后，原梁鋼筋的應(yīng)變(應(yīng)力)繼續(xù)增加，同時(shí)后加補(bǔ)強(qiáng)鋼筋開(kāi)始受力，并產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)變(應(yīng)力)。

與原梁鋼筋相比，后加補(bǔ)強(qiáng)鋼筋的應(yīng)變(應(yīng)力)滯后，在極限狀態(tài)下是很難發(fā)揮作用的。從作用原理上理解

后加補(bǔ)強(qiáng)材料應(yīng)變(應(yīng)力)滯后的不利影響，對(duì)搞好橋梁加固設(shè)計(jì)是十分必要的。

“被動(dòng)加固”和“主動(dòng)加固”的概念

加固薄弱構(gòu)件的方法很多，從工作原理上可劃分為被動(dòng)加固和主動(dòng)加固兩大類：

1、直接加筋類被動(dòng)加固在被加固構(gòu)件的受拉(或抗剪)薄弱區(qū)直接增設(shè)抗拉(或抗剪)補(bǔ)強(qiáng)材料，例如：補(bǔ)

焊鋼筋、粘貼鋼板、粘貼高強(qiáng)纖維復(fù)合材料(碳纖維、芳綸纖維)等。這種加固方法從作用原理上屬于被動(dòng)

加固范疇。后加補(bǔ)強(qiáng)材料被動(dòng)受力，只承擔(dān)車輛荷載和后加恒載引起的內(nèi)力。

2、預(yù)應(yīng)力主動(dòng)加固對(duì)布置在被加固構(gòu)件受拉(或抗剪)薄弱區(qū)的后加補(bǔ)強(qiáng)材料施加預(yù)應(yīng)力，形成預(yù)應(yīng)力加

固系統(tǒng)，例如：體外預(yù)應(yīng)力加固和采用錨固于被加固梁體上的預(yù)應(yīng)力筋，然后噴注高性能抗拉復(fù)合砂漿，

將其與被加固梁體粘結(jié)為一體的有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固等。從工作原理上講，預(yù)應(yīng)力加固屬于主動(dòng)加固，后加

補(bǔ)強(qiáng)材料主動(dòng)受力，靠預(yù)加力的作用，改善原梁的工作狀態(tài)，間接達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的。被動(dòng)加固和主動(dòng)

加固概念的提出揭示了加固構(gòu)件的作用機(jī)理，為理順加固設(shè)計(jì)思想奠定了基礎(chǔ)。