CJJ/T 280-2018 纤维增强复合材料筋混凝土桥梁技术标准

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标准编号:CJJ/T 280-2018
文件类型:.pdf
资源大小:31.20M
标准类别:建筑工业标准
资源ID:219947
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CJJ/T 280-2018 标准规范下载简介:

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CJJ/T 280-2018 纤维增强复合材料筋混凝土桥梁技术标准

withFRPreinforcements 配置受力的非预应力FRP筋或预应力FRP筋的混凝土 桥梁。

E. 混凝土的弹性模量; Er FRP筋的弹性模量; Es 钢筋的弹性模量; fek、fed 混凝土轴心抗压强度标准值、设计值; fik、ffd FRP筋的抗拉强度标准值、设计值; frpk、fipd 预应力FRP筋抗拉强度标准值、设计值; fsl、f'psl 非预应力钢筋、预应力筋抗压强度设计值: fskfsd 非预应力钢筋抗拉强度标准值、设计值; fafa 混凝土轴心抗拉强度标准值、设计值

2.2.2作用与作用效应

Ma 弯矩设计值; Mer 受弯构件的正截面开裂弯矩值: M. 按荷载效应准永久组合计算的弯矩; Na 轴向力设计值; Va 剪力设计值; Ve 构件斜截面上混凝土受剪承载力设计值; Vr 构件斜截面上箍筋受剪承载力设计值: Vp 构件斜截面上预应力筋受剪承载力设计值; Wik 按荷载准永久组合或标准组合HS/T 26-2017 甲苯二异氰酸酯中同分异构体含量比例的测定气相色谱法,并考虑长期作用 影响的计算最大裂缝宽度; Ofp 预应力FRP筋的应力; Ofpe 预应力FRP筋的有效预应力; Aoin 预应力FRP筋的应力增量

ar 纵向受拉、受压FRP筋的合力点至截面近边缘的 距离; a 受压区纵向钢筋面积重心至受压边缘的距离:

2.2.4计算系数及其他

αE FRP筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值; pr 纵向受拉FRP筋的配筋率; Pfv FRP箍筋的配筋率; Pmin 受弯构件的纵向受拉FRP筋的最小配筋率; Ecu 正截面混凝土极限压应变; Yo 桥梁结构的重要性系数; P 稳定系数; Cm 构件端截面偏心距调整系数; Ins 弯矩放大系数。

3.1.1FRP筋混凝土桥梁设计应采用以概率理论为基础的极限

1承载能力极限状态:对应于结构及其构件达到最 能力或出现不适于继续承载的变形或变位的状态; 2正常使用极限状态:对应于结构及其构件达到正 或耐久性的某项限值的状态

3.1.3FRP筋混凝土桥梁应根据下列状况进行相应的极I

1持久状况:桥梁结构使用时的正常情况:该状况应进行 承载能力极限状态和正常使用极限状态设计,荷载组合应采用基 本组合、标准组合、频遇组合或准永久组合; 2短暂状况:桥梁结构出现的临时情况,包括结构施工和 维修时的情况等,该状况应进行承载能力极限状态设计,必要时 应进行正常使用极限状态设计,荷载组合应采用基本组合或标准 组合等; 3偶然状况:桥梁结构出现的异常情况,包括结构遭受撞 击时的情况等,该状况应进行承载能力极限状态设计,荷载组合 应采用偶然组合; 4地震状况:桥梁结构遭受地震时的情况,该状况应进行 承载能力极限状态设计,必要时应进行正常使用极限状态设计。 荷载组合应采用地震组合。

3.1.4普通FRP筋混凝土构件的FRP筋可选用GFF

CFRP筋、AFRP筋或BFRP筋。

3.1.5预应力FRP筋混凝土构件中纵向受力筋的选用可按下列 规定执行: 1预应力筋应选用CFRP筋、AFRP筋; 2非预应力筋在一般环境和一般冻融环境时可选用普通钢 筋;在除冰盐环境、近海或海洋环境、盐结晶环境、大气污染环 境以及化学腐蚀环境中,非预应力筋宜选用环氧涂层钢筋或不锈 钢钢筋。 PD YA

3.1.6FRP筋混凝土桥梁的设计基准期应为100年。

3.2.1FRP筋混凝土桥梁的作用、作用组合,应根据工程性 质,按现行行业标准《城市桥梁设计规范》CJJ11或《公路桥 涵设计通用规范》JTGD60O的规定执行。

4.1.1CFRP筋、AFRP筋和GFRP筋应符合现行国家标准 (结构工程用纤维增强复合材料筋》GB/T26743的规定,BFRP 筋应符合现行行业标准《纤维增强复合材料筋》JGT351的 规定。 4.1.2GFRP筋中的玻璃纤维应使用高强型、含碱量小于 0.8%的无碱玻璃纤维或耐碱玻璃纤维,不得使用中碱玻璃纤维 及高碱玻璃纤维

1.2GFRP筋中的玻璃纤维应使用高强型、含碱量小 8%的无碱玻璃纤维或耐碱玻璃纤维,不得使用中碱玻璃纟 高碱玻璃纤维

4.1.3FRP筋的强度标准值应具有不小于95%的保证率,弹性 模量和伸长率应取平均值。FRP筋的纤维体积含量不应小于

4.1.3FRP筋的强度标准值应具有不小于95%的保证率,弹性

量和伸长率应取平均值。FRP筋的纤维体积含量不应 %。桥梁用FRP筋的力学性能应符合表4.1.3的规定

表4.1.3桥梁用FRP筋的主要力学性能指标

非预应力FRP筋和预应力FRP筋的抗拉强度设计值应 公式确定:

fia=k YrYe Fix=Fink YY

式中:frd FRP筋的抗拉强度设计值(MPa): fix 预应力FRP筋的抗拉强度设计值(MPa); frk 预应力FRP筋的抗拉强度标准值(MPa); fn FRP筋的抗拉强度标准值(MPa): Yt FRP筋的分项系数,取1.3; Y FRP筋的环境影响系数,按表4.1.4取值

表4.1.4FRP筋的环境影响系数

4.2.1混凝土强度等级应按边长为150mm立方体试件

4.2.1混凝土强度等级应按边长为150mm立方体试件的抗压 强度标准值确定。 4.2.2FRP筋混凝土桥梁主要受力构件混凝土强度等级应符合 下列规定: 1普通FRP筋混凝土构件不应低于C30: 2预应力FRP筋混凝土构件不应低于C4O。 4.2.3混凝土轴心抗压强度标准值fck、轴心抗拉强度标准值 ftk、轴心抗压强度设计值fel、轴心抗拉强度设计值fd和弹性模 量E应按表4.2.3采用。

1普通FRP筋混凝土构件不应低于C30; 2 预应力FRP筋混凝土构件不应低于C4O。 4.2.3 混凝土轴心抗压强度标准值fk、轴心抗拉强度标准值 fik、轴心抗压强度设计值f&、轴心抗拉强度设计值fd和弹性模

fk、轴心抗压强度设计值f、轴心抗拉强度设计值fa和弹性模 量E.应按表4.2.3采用

注:当采用引气剂及较高砂率的泵送混凝土且无实测数据时,表中C50~C80的 E值应乘以折减系数0.95。

4.2.4混凝土的剪切模量G.可按弹性模量E.的0.4倍采

4.3.1普通钢筋可选用HPB300、HRB400、HRB500、 HRBF4OO、HRBF500和RRB400钢筋,选用的钢筋应符合现行 国家标准《钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋》GB/T 1499.1或《钢筋混凝土用钢第2部分:带肋钢筋》GB/T 1499.2的规定。

4. 4. 1 预应力 FRP 筋锚具可采用机械式、黏结式或

4.1预应力FRP筋锚具可采用机械式、黏结式或混合式白

4.4.1预应力FRP筋锚具可采用机械式、黏结式或混合式的锚 固方式。预应力FRP筋锚具应根据FRP筋的品种、张拉力值及

固方式。预应力FRP筋锚具应根据FRP筋的品种、张拉力值及

工程应用的环境类型选用适当类型的锚具,并应采取措施降低因 锚固对FRP筋产生的环向剪切应力。 4.4.2预应力FRP筋用镭具、夹具和连接器的静载锚固性能及 疲劳性能应符合国家现行标准《预应力筋用锚具、夹具和连接 器》GB/T14370和《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术 规程》JGJ85的有关规定

5承载能力极限状态计算

5.1.1当采用内力的形式表达时,FRP筋混凝土桥梁构件的承 载能力极限状态计算应采用下列表达式:

1:Yo 桥梁结构的重要性系数,对应于设计安全等级 级、二级、三级的FRP筋混凝土桥梁分别取不小 于1.1、1.0、0.9; S一一作用组合(其中汽车荷载应计人冲击作用)的效应 设计值; R一构件承载力设计值 2对于受弯构件,可不计人受压区FRP筋对正截面承载力 用;对于受压构件,可计入受压区FRP筋对正截面承载力 用。

5.1.3当计算先张法预应力FRP筋混凝土构件端部锚固区的正

截面和斜截面抗弯承载力时,锚固区内预应力FRP筋的抗拉强 度设计值,在锚固起点应取为零,在锚固终点应取为frx,两点 之间应按线性内插法取值。预应力FRP筋的预应力锚固长度La 应按下式计算:

式中:ffrpd 预应力FRP筋的抗拉强度设计值; 混凝土轴心抗拉强度设计值; d 预应力FRP筋的直径(mm)

5.2.1普通FRP筋混凝土受弯构件正截面受弯承载力应按下列

5.2.1普通FRP筋混凝土受弯构件正截面受弯承载力应按下列

基本假定进行计算: 1构件弯曲后,其截面仍保持平面; 2不考虑截面混凝土的抗拉强度; 3受拉FRP筋的应力等于FRP筋应变与弹性模量的乘积 且不大于抗拉强度设计值fid。

同时发生的相对界限受压区高度,可按下式计算:

Becu Sh= Ecu + fia/E

式中:β 一混凝土等效矩形应力系数,β按表5.2.2确定; 正截面非均匀受压时混凝土的极限压应变,当混凝 土强度等级为C50及以下时,取cu=0.0033;当混 凝土强度等级为C80时,取ecu=0.003;中间强度 等级按线性内插法求得; Er一一FRP筋的弹性模量(MPa); FRP筋的抗拉强度设计值(MPa)。

5.2.3纵向受拉FRP筋达到抗拉强度设计值与受压区混凝土破 坏同时发生的等效界限配筋率oef.b,可按下式计算:

5.2.3纵向受拉FRP筋达到抗拉强度设计值与受压I

5.2.3纵向受拉FRP筋达到抗拉强度设计值与受压区混凝土破

半Pef, 1矩形截面或翼缘位于受拉边的T形截面:

2翼缘位于受压区的T形、I形截面:

Ar Per= bhor

hT形、I形截面受压区的翼缘高度(mm); b—矩形截面的宽度或T形、I形截面的腹板宽度 (mm) ; br T形、I形截面受压区的翼缘有效宽度(mm);对 于矩形截面,取6°=b; 截面有效高度(mm); Ar 受拉区纵向FRP筋的截面面积(mm)。

5.2.5矩形截面或翼缘位于受拉边的T形截面普通FRP筋混 凝土受弯构件,其正截面受弯承载力应符合下列规定: 1当p<1.5pef.b时:

凝土受弯构件,其正截面受弯承载力应符合下列规定:

土受压区高度文应按下式计算

当per>1.5pef.时:

0.25+0.75Per Snhor OfA

混凝土受压区高度和FRP筋的应力应按下列么 算:

式中: 桥梁结构的重要性系数; Ma 弯矩设计值(N·mm); 等效矩形应力图的混凝土受压区高度(mm):

5.2.6翼缘位于受压区的T形、I形截面FRP筋混凝土受弯构 件(图5.2.6),其正截面承载力计算应符合下列规定:

(a)x≤h按矩形截面计算

(b)x>h按T形截面计算

1当按本标准第5.2.5条计算满足r

混凝土受压区高度文,应按下式计算:

混凝土受压区等效矩形应力图形的强度折减系数α,应按 算

凝士受压区高度和FRP筋应力or,应按下列公式计算:

件,其正截面受弯承载力应按下列基本假定进行计算: 1构件弯曲后,其截面仍保持平面; 2不考虑截面混凝土的抗拉强度; 3预应力FRP筋的应力等于FRP筋应变与弹性模量的乘 积,且不大于抗拉强度设计值ftt; 4构件内纵向非预应力钢筋的应力等于钢筋应变与其弹性 模量的乘积,但其值符合下式的要求

式中:6 纵向非预应力钢筋的应力(MPa); fsd、fsd 纵向非预应力钢筋的抗拉强度设计值和抗压强度设 计值(MPa)。 5.2.8纵向非预应力受拉钢筋屈服与受压区混凝土破坏同时发

5.2.8纵向非预应力受拉钢筋屈服与受压区混凝土破坏同时发 生时的相对界限受压区高度b,可按下式计算:

5.2.8纵向非预应力受拉钢筋屈服与受压区混凝土破坏同时发

βecu Ccu + fsd/E

式中: E、一 纵向受拉钢筋的弹性模量(MPa)。

E一一纵向受拉钢筋的弹性模量(MPa)。 纵向预应力FRP筋达到抗拉强度设计值与受压区混凝土 同时发生的相对界限受压区高度p.b,可按下式计算:

破坏同时发生的相对界限受压区高度s.b,可按下式计算:

式中:Ep 预应力FRP筋的弹性模量(MPa); Ofpo 预应力FRP筋合力点处混凝土法向应力等于零时 的预应力FRP筋的应力(MPa),按本标准第 6.1.5条确定; ffrpd— 预应力FRP筋的抗拉强度设计值(MPa)。 5.2.10纵向预应力FRP筋达到抗拉强度设计值与受压区混凝

frpd一预应力FRP筋的抗拉强度设计值(MPa)。

5.2.10纵向预应力FRP筋达到抗拉强度设计值与受压区混

Oefp.b f fpd

(5. 2. 10)

.2.11 HRP 筋和非预应力钢筋的混凝土受弯 构件,其等效配筋率pefp可按下列公式计算: 1矩形截面或翼缘位于受拉边的T形截面受弯构件

Ap+ As fd As Deip bh ofp bh ofp fird bh ofn

2翼缘位于受压区的T形、I形截面受弯构件:

式中:Ap 受拉区纵向预应力FRP筋的截面面积(mm); As、A 受拉区、受压区纵向非预应力钢筋的截面面积 (mm²); hofp 预应力FRP筋力作用点到构件顶面的距离(mm)。

疑土受压区高度工应按下式计

r= 0.25+0.75Pefp Eip.bhofp Oefp.l

混凝土受压区高度和预应力FRP筋的应力f应按下 计算:

混凝土受压区高度文应符合下列公式要求:

DL/T 244-2012 直接空冷系统性能试验规程r

Ma

(a)x

(b)x>h按T形截面计算

T形、I形截面预应力FRP筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

凝土受压区高度文,应按下式

混凝土受压区等效矩形应力图形的强度折减系数α,应按下 式计算:

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