近日，我院魏洋教授团队在美国土木工程师学会ASCE期刊《Journal of Bridge Engineering》上发表了预应力空心板桥梁抗剪加固研究成果（Shear Performance of Full-Scale Prestressed Hollow-Core Slabs Reinforced by Local Grouting from the Bottom of the Shear Span Region）。研究生陆金炜为第一作者，魏洋教授为通讯作者。
近年来，我国高速公路的许多预应力空心板（PHCSs）桥梁普遍存在抗剪承载力不足问题，甚至发生严重的剪切裂缝，威胁了桥梁使用安全。由于各个预应力空心板之间紧密相邻布置，紧密连接的腹板限制了病害桥梁实施抗剪加固的操作空间，针对这一类型桥梁的抗剪加固显得尤为棘手。围绕这一难题，论文提出了一种自下而上局部注浆填充剪跨区空腔的加固方法。
论文对6片跨度为16m的足尺预应力空心板进行抗剪试验，按照未加固、直接注浆加固和预损伤后注浆加固分组，研究损伤程度、加固方式对预应力空心板桥梁的加固效果。结果表明，预应力空心板经局部注浆填充剪跨区空腔加固，抗剪承载力提升8.7%~20.4%，顶部压应变与底部拉应变减小11%~45%，腹板主拉应变降低10%~45%。进一步，通过有限元仿真，模拟了预应力空心板加固前后的剪切受力过程，量化分析了剪跨比与注浆范围对抗剪承载力的影响。最后，根据试验和有限元模拟结果，对相关规范的抗剪承载力计算公式进行了修正，并提出了注浆加固预应力空心板的抗剪承载力计算模型。
该研究为我国高速公路使用广泛的预应力空心板抗剪加固提供了一种有效的解决方案，并为其实际工程设计提供了理论参考。
局部注浆填充剪跨区空腔加固16m足尺预应力空心板实施过程
16m足尺预应力空心板抗剪试验装置与测点布置
局部注浆填充剪跨区空腔加固16m足尺预应力空心板有限元模型
局部注浆填充剪跨区空腔加固预应力空心板试验与模拟的失效模式对比
图5 试验与模拟的荷载-挠度关系对比
局部注浆填充剪跨区空腔加固16m足尺预应力空心板抗剪承载力理论计算对比
供稿：陆金炜；供图：陆金炜；审核：魏洋；编辑：许历隆
