国内的小跨度桥梁,大多数是简支空心板梁桥,看问题中的桥梁,大概率也是。简支梁桥的受力模型如下:
通俗的说,当桥面上有行人车辆通过时,粱会被压的往下弯曲,这就导致粱的下表面被拉伸,上表面被压缩,为了保护桥梁,被拉伸的地方需要提升其抗拉能力,于是就添加钢筋;被压缩的地方需要提升其抗压能力,于是就有了混凝土。
常见的简支梁桥的“粱”,是空心板梁,为了提供抗拉能力和抗压能力,其上部配筋很少或没有,其下部根据计算配置钢筋。空心板粱的截面如下。
图中的桥梁,在粱底部贴钢板。
可以按照这个路径来思考。
Q1. 桥梁中与钢板类似的材料是什么?
A: 钢筋。
Q2. 钢筋的作用是什么?
A: 为桥梁提供抗拉能力。
Q3. 为什么要额外提供抗拉能力?
A: 原有的承载能力不足(抗拉能力和抗压能力统称为承载能力)。
Q4. 为什么原有的承载能力不足?
A: 有可能是因为当年设计时所采用的标准较低,而现在交通量大增;也有可能年限较久,保养不到位,导致钢筋锈蚀等问题,使承载能力下降。
Q5. 如何发现承载能力下降?
A: 统计当前实际交通量,计算实际载荷,再根据桥梁设计施工图纸,复核其承载力是否满足要求。或者进行荷载试验,根据桥梁在实验荷载下的挠度,计算其承载能力。
Q6. 为什么不用钢筋,而是用钢板?
A: 钢板比钢筋容易施工。
Q7: 用钢板加固桥梁的施工流程是什么?
A: 将混凝土表面去除蜂窝,处理干净,补平等;处理好钢板表面;用胶水粘贴,再用锚栓固定;检验加固成果;钢板表面防腐处理。
Q8: 除了钢筋钢板还有其他什么材料吗?
A: 还有碳纤维材料。
这么一套流程下来,你应该对这个问题有了全面的了解了。