DB36/T 1692-2022 公路桥梁纤维复材加固设计规程

ICS93.040

CCSP28

DB36

江西省地方标准

DB36/T1692—2022

公路桥梁纤维复材加固设计技术规程

Technicalregulationsforreinforcementdesignoffiberreinforcedpolymersfor

highwaybridges

2022-11-17发布2023-05-01实施

江西省市场监督管理局发布

DB36/T1692—2022

目次

前言............................................................................II

1范围..............................................................................1

2规范性引用文件....................................................................1

3术语和定义........................................................................1

4符号..............................................................................3

5基本规定..........................................................................5

6材料..............................................................................5

7预应力复材板加固法................................................................9

8复材网格加固法...................................................................13

9复材筋嵌入式加固法...............................................................17

10复材与钢丝绳组合加固法..........................................................20

附录A（资料性附录）碳纤维复材网格拉伸性能试验方法.................................22

附录B（资料性附录）粘结树脂正拉粘结强度的检测方法.................................24

附录C（资料性附录）纤维布层间粘结剪切强度试样制备方法.............................27

附录D（资料性附录）纤维增强复合材料与树脂材料的玻璃化转变温度测定方法.............28

附录E（资料性附录）碳纤维复材网格锚固性能试验方法.................................30

附录F（资料性附录）粘贴碳纤维复材片材加固混凝土结构施工质量现场检测方法...........32

条文说明.........................................................................34

I

DB36/T1692—2022

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起

草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由江西省交通运输厅提出并归口。

本文件起草单位：江西赣粤高速公路股份有限公司、东南大学。

本文件主要起草人：王国强、李诺、吴刚、邹友泉、余小晴、杨美群、刘静、朱虹、董志强、唐煜、

万阳、李莉、叶海新。

II

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公路桥梁纤维复材加固设计技术规程

1范围

本文件规定了纤维复材加固公路桥梁的设计技术要求，其中包括预应力复材板加固法、

复材网格加固法、复材筋嵌入式加固法及复材与钢丝绳组合加固法。

本文件适用于江西省内钢筋混凝土公路梁式桥和预应力混凝土梁式桥，以恢复使用功

能、提高承载能力和增强安全性为目的的加固设计。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期

的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括

所有的修改单）适用于本文件。

GB/T1446纤维增强塑料性能试验方法总则

GB/T3354定向纤维增强聚合物基复合材料拉伸性能试验方法

GB/T3356定向纤维增强聚合物基复合材料弯曲性能试验方法

GB/T3365碳纤维增强塑料孔隙含量和纤维体积含量试验方法

GB/T5224预应力混凝土用钢绞线

GB/T8358钢丝绳实际破断拉力测定方法

GB/T9914.3增强制品试验方法第3部分：单位面积质量的测定

GB14907钢结构防火涂料

GB50010混凝土结构设计规范

GB50608纤维增强复合材料工程应用技术标准

JC/T773纤维增强塑料短梁法测定层间剪切强度

JG/T507数显式粘结强度检测仪

JGJ145混凝土结构后锚固技术规程

JGJ/T325预应力高强钢丝绳加固混凝土结构技术规程

JTG/TH21公路桥梁技术状况评定标准

JTG/TJ21公路桥梁承载能力检测评定规程

JT/T821混凝土桥梁结构表面用防腐涂料

CECS146碳纤维片材加固混凝土结构技术规程

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

原构件existingstructuremembers

实施加固前的原有构件。

1

DB36/T1692—2022

3.2

承重构件load-bearingstructuremembers

承受施加在结构上主要作用的构件。

3.3

纤维增强复合材料fiberreinforcedpolymers

连续纤维或纤维织物与基体树脂复合制备而成的纤维增强复合材料，简称纤维复材

（FRP）。

3.4

纤维布fibersheets

连续纤维单向或多向排列形成的布状制品，简称纤维布。

3.5

纤维增强复合材料板fiberreinforcedpolymerplates

连续纤维单向或多向排列形成的板状制品，简称复材板。

3.6

纤维增强复合材料片材fiberreinforcedpolymerlaminates

现场用浸渍树脂粘贴的纤维布和复材板的统称，简称复材片材。

3.7

纤维增强复合材料筋fiberreinforcedpolymerbars

单向连续纤维与基体树脂经拉挤成型形成的棒状制品，简称复材筋。

3.8

纤维增强复合材料网格fiberreinforcedpolymergrids

用连续纤维制成的网格状制品，一般为正交双向形式，简称复材网格。

3.9

钢丝绳steelwireropes

由高强不锈钢钢丝或高强镀锌钢丝制成的小直径钢丝绳。

3.10

钢丝-连续玄武岩纤维复合板steelwire-basaltfibercompositeplates

由钢丝和连续玄武岩纤维叠层铺设，并在工厂经树脂浸渍固化而成的板状制品。

3.11

2

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基体树脂matrixresin

用于浸渍纤维丝，并在固化成型后传递应力至纤维丝，是复材组成成分之一。

3.12

植筋胶reinforcingglue

嵌入式加固时用于复材锚固的树脂材料。

3.13

浸渍树脂saturatingresin

粘贴加固时用于粘贴并浸透纤维布的树脂材料。

3.14

粘贴树脂adhesiveresin

粘贴加固时用于粘贴复材的树脂材料。

4符号

4.1材料性能

Ef——复材的弹性模量；

Es——钢筋的弹性模量；

fc——混凝土轴心抗压强度设计值；

fcu——混凝土立方体抗压强度设计值；

ff——加固层混凝土抗拉强度设计值；

ffd——复材的抗拉强度设计值；

ffk——复材的抗拉强度标准值；

ffv——抗剪加固采用的复材网格抗拉强度设计值；

fr——钢丝绳抗拉强度设计值；

ftk——混凝土抗拉强度标准值；

fy——受拉钢筋抗拉强度设计值；

′

fy——受压钢筋抗压强度设计值；

σf,md——达到受弯承载力极限状态时，复材的拉应力设计值。

4.2作用效应及承载力

M——弯矩设计值；

Mk——正常使用阶段的标准荷载组合下的弯矩值；

Vb——剪力设计值；

Vb,ca——加固层混凝土承担的剪力设计值；

Vb,f——达到受剪承载力极限状态时复材网格承担的剪力设计值；

Vb,rc——未加固构件的受剪承载力；

con——预应力复材板的张拉控制应力；

f——复材应力；

3

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fpe——预应力复材板有效预应力；

l4——预应力复材板的松弛损失；

l5——混凝土收缩和徐变引起的预应力损失值；

le——分批张拉的预应力复材板，后张拉预应力对前批预应力复材板产生弹性回缩损失；

le0——由于施加预应力引起的原结构预应力筋（束）的弹性压缩损失；

pc——预应力复材板处的混凝土法向压应力；

Δσpe.——先张拉的片材截面中心处，由后张拉的每一批复材片材产生的混凝土法向应力；

Δσpe0——原构件控制截面预应力钢筋重心处，由张拉的一批复材片材产生的法向应力；

sk——正常使用阶段受拉钢筋的拉应力；

αEp——复材片材的弹性模量与混凝土弹性模量的比值；

εf——复材应变；

fe,m1——受压边缘混凝土达到极限压应变时复材的有效拉应变；

fe,m2——复材与混凝土界面产生剥离破坏时复材的有效拉应变。

4.3几何参数

Ac——加固层混凝土截面积；

Af——复材截面面积；

Af,tot——嵌入式加固复材截面总面积；

As——受拉钢筋截面面积；

′

As——受压钢筋截面面积；

Ase——计算复材片材加固混凝土受弯构件挠度变形时的换算受拉钢筋截面面积；

ab——筋型复材的厚度；

ae——矩形凹槽至邻近的梁侧面距离；

ag——相邻矩形凹槽之间的净间距；

a0——纵向受拉钢筋合力点至混凝土受拉区边缘的距离；

a′——纵向受压钢筋合力点至混凝土受压区边缘的距离；

b——矩形截面宽度或T形截面腹板的宽度；

bb——筋型复材的高度；

′

bf——受压翼缘宽度；

db——筋材型复材的直径；

e——复材板到中和轴的距离；

h0——截面的有效高度，即受拉钢筋面积重心至受压边缘的距离；

h'f——受压翼缘高度；

hfe——受拉复材的面积重心至受压边缘的有效高度；

hg——矩形凹槽的高度；

L——计算跨度；

l——张拉端至锚固端之间的距离；

sfg——复材网格竖向肢之间的间距；

tfd——嵌入式加固复材的等效厚度；

wg——矩形凹槽的宽度；

x——混凝土受压区高度；

f——复材的配筋率；

ξb——受弯构件加固前的相对界限受压区高度；

ξb,f——受弯构件加固后的相对界限受压区高度。

4

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4.4计算系数及其他

a1——受压区混凝土等效应力图形的折减系数。

acf——复材板层数影响系数；

m——复材片材分批张拉的次数；

r——松弛损失率；

ψvb——与受力条件有关的抗剪强度折减系数；

γe——复材环境影响系数；

γf——复材分项系数；

ΔT——年平均最高（或最低）温度与预应力复材张拉锚固时的温差；

αc——加固层混凝土强度利用系数；

αcv——斜截面混凝土受剪承载力系数；

αe——混凝土轴向温度热膨胀系数；

αf——复材板轴向温度膨胀系数。

5基本规定

5.1一般规定

5.1.1采用复材加固之前，应按JTG/TH21、JTG/TJ21的规定，对原结构进行检测和可靠

性鉴定，并根据结构的实际情况，确定原结构材料强度设计指标。

5.1.2结构加固设计应与施工方法紧密结合，采取有效措施，确保新旧构件连接可靠、变

形协调、共同受力；并应避免对未加固部分以及相关的结构、构件和地基基础造成不利的影

响。

5.1.3处于特殊环境（腐蚀、放射、高温等）下的混凝土结构采用复材加固时，应采取相

应防护措施。

5.1.4未经技术鉴定或设计许可，不得改变结构的用途和使用环境。

5.1.5在加固设计文件中应对结构加固过程中可能出现倾斜、失稳、过大变形或坍塌的情

形提出相应的施工安全措施，并明确要求施工单位应严格执行。

5.2设计原则

5.2.1采用复材加固时，被加固结构经检测评定后的承载力设计值不应低于其恒荷载和可

变荷载频遇值组合下的作用效应设计值。

5.2.2应进行施工张拉过程、承载能力极限状态和正常使用极限状态的计算和验算，并应

考虑结构二次受力的影响。

6材料

6.1一般规定

6.1.1本规程所涉及材料主要包括纤维增强复合材料、钢丝-连续玄武岩纤维复合板、粘贴

树脂、表面防护材料等。

6.1.2粘贴树脂宜采用环氧树脂，纤维增强复合材料的基体树脂可选用环氧树脂、乙烯基

酯树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂和酚醛树脂等。

6.1.3碳纤维复材施工时应远离电气设备和电源，或采取可靠的防护措施，施工过程应避

免复材弯折。

5

DB36/T1692—2022

6.1.4粘贴树脂的原料应密封储存，远离火源，避免阳光直接照射。粘贴树脂的配置和使

用场所应保持通风良好。

6.2纤维增强复合材料

6.2.1结构加固用碳纤维，须选用聚丙烯腈基（PAN基）12k或12k以下的小丝束纤维，

严禁使用大丝束纤维；结构加固用玻璃纤维，须选用高强度无碱玻璃纤维。

6.2.2单向纤维布应符合GB50608第4.2.3条的规定。

6.2.3结构加固用纤维布须采用符合本规程第5.2.1和5.2.2条要求的连续纤维，并与配套

的改性环氧树脂使用。承重构件的加固严禁使用单位面积质量大于300g/m2或采用预浸法生

产的碳纤维布。纤维布的主要力学性能指标应符合表1的规定。纤维布抗拉强度标准值应具

有95%的保证率，弹性模量和极限应变应取平均值。

表1纤维布的主要力学性能指标

纤维布类型和等级抗拉强度标准（MPa）弹性模量（GPa）极限应变（%）

CFS2500≥2500≥210≥1.3

高强型CFS3000≥3000≥210≥1.4

碳纤维布CFS

CFS3500≥3500≥230≥1.5

高模型CFSM390≥2900≥390≥0.7

GFS1500≥1500≥75≥2.0

玻璃纤维布GFS

GFS2500≥2500≥80≥2.3

玄武岩纤维布BFSBFS2000≥2000≥90≥2.0

6.2.4对符合第5.2.3条要求的纤维复材，当与另一种改性环氧树脂配套使用时，仍须按下

列项目重新做适配性检验：

a)抗拉强度标准值；

b)仰贴条件下纤维复材与混凝土正拉粘结强度；

c)层间剪切强度，按附录C规定的方法测定。

6.2.5复材板应符合下列规定：

a)单向复材板的抗拉强度应按板的实测截面面积计算；

b)单向复材板的纤维体积含量不宜小于60%。

6.2.6复材板的主要力学性能应符合表2的规定。

表2复材板的主要力学性能指标

复材板类型和等级抗拉强度标准（MPa）弹性模量（GPa）极限应变（%）

CFP2000≥1800≥140≥1.4

碳纤维复材板CFP

CFP2300≥2300≥150≥1.4

玻璃纤维复材板GFPGFP800≥800≥40≥2.0

玄武岩纤维复材板BFPBFP1000≥1000≥50≥2.0

6.2.7复材筋应符合下列规定：

a)复材筋截面可采用圆形、椭圆形、矩形、异形；

b)复材筋的抗拉强度应按筋的截面面积计算，截面面积应按名义直径计算。对于椭圆

截面筋，名义直径为与之截面面积相等的光圆筋直径；

c)复材筋的纤维体积含量不宜小于60%。

6.2.8复材筋的主要力学性能应符合表3的规定，抗拉强度标准值应具有95%的保证率，

弹性模量和极限应变应取平均值。

6

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表3复材筋的主要力学性能指标

复材筋类型和直径抗拉强度标（MPa）弹性模量（GPa）极限应变（%）

d≤10mm≥1800≥140≥1.5

碳纤维复材筋CFB10mm＜d≤13mm≥1300≥130≥1.0

d＞13mm≥1100≥120≥0.9

d≤10mm≥700≥1.8

玻璃纤维复材筋GFB10mm＜d≤22mm≥600≥40≥1.5

d＞22mm≥500≥1.3

玄武岩纤维复材筋BFB≥800≥50≥1.6

6.2.9复材网格的抗拉强度按网格的名义截面面积计算。复材网格的主要力学性能应符合

表4的规定。复材网格的抗拉强度和弹性模量应按GB50608附录A的方法测定。

表4复材网格的主要力学性能指标

复材网格类型抗拉强度标准值（MPa）弹性模量（GPa）极限应变（%）

碳纤维复材网格CFG≥1800≥140≥1.0

玄武岩纤维复材网BFG≥900≥45≥1.6

6.2.10复材的安全性及适配性检验指标的测定方法应符合GB/T3354、GB/T3356、GB/T

3366、GB/T9914.3的有关规定。

6.2.11复材抗拉强度的设计值应按公式1计算：

f

ffk

fdγγ

fe.........................................(1)

式中：

2

ffd——复材的抗拉强度设计值（N/mm）；

2

ffk——复材的抗拉强度标准值（N/mm）；

γf——复材分项系数，纤维布取1.4，其他复材制品取1.25；

γe——复材环境影响系数，取值可按GB50608表4.2.13。

6.3钢丝-连续玄武岩纤维复合板

6.3.1钢丝-连续玄武岩纤维复合板由钢丝、连续玄武岩纤维、树脂等组成。根据复合工艺

分为层铺层间混杂复合板、层铺夹心混杂复合板和层铺外纤维毡内混杂复合板。

6.3.2钢丝-连续玄武岩纤维复合板制品中钢丝的混杂排列形式包括夹心混杂、层间混杂和

外纤维毡内混杂三种，见图1。外纤维毡内复合层复合板形式适用于拉挤成型工艺，复合板

两侧表面应各有一层纤维毡；内层的纤维粗纱和钢丝应均匀排列，钢丝应被树脂完全包裹。

7

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浸渍了环氧树脂的布

BFRP浸渍了环氧树脂的BFRP布

钢丝钢丝

环氧树脂基体环氧树脂基体

钢丝钢丝

树脂基体树脂基体

BFRP片材BFRP片材

a)夹心混杂b）层间混杂

纤维粗纱

钢丝树脂纤维毡

c）外纤维毡内混杂

图1钢丝-连续玄武岩纤维复合板制品形式

6.3.3钢丝-连续玄武岩纤维复合板品种和力学性能应符合表5的规定。

表5钢丝-玄武岩纤维复合板力学性能指标

复合板编号弹性模量(GPa)屈服强度(MPa)屈服后弹模(GPa)极限强度(MPa)延伸率

夹心混杂复合板A

≥95.7≥1113≥66.1≥1656≥1.84%

（钢丝含量13.5%）

夹心混杂复合板B

≥96.5≥1042≥60.2≥2009≥2.32%

（钢丝含量19.9%）

层间混杂复合板C

≥99.8≥1229≥61.3≥1739≥2.24%

（钢丝含量21.6%）

6.4粘贴树脂

6.4.1采用复材加固结构时，应采用配套的粘结树脂，包括粘贴树脂和浸渍树脂，相关性

能指标应符合GB50608第4.3.2条的规定。

6.4.2承重构件加固工程中不得使用不饱和聚酯树脂、醇酸树脂等作浸渍树脂。

6.4.3粘贴树脂的正拉粘结强度标准值不应小于被加固混凝土抗拉强度标准值，且不应小

于2.5MPa。粘贴树脂的正拉粘结强度标准值应按附录B的方法测定。

6.4.4粘贴树脂和基体树脂的玻璃化转变温度Tg不应低于60℃，且应高于结构环境最高

平均温度10℃以上，玻璃化转变温度按附录D规定的方法测定。在腐蚀环境下，粘贴树脂

和基体树脂应选用耐腐蚀性树脂材料。

6.5表面防护材料

6.5.1采用外贴复材加固修复时，加固修复完成后的结构表面应进行防护处理。

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DB36/T1692—2022

6.5.2当复材应用于特殊环境条件的结构时，应根据具体情况选择表面防护材料，表面防

护材料的性能应符合JT/T821的规定。

6.6钢丝绳

6.6.1高强钢丝绳抗拉强度标准值（frk）不应低于表6的规定。

表6高强钢丝绳抗拉强度标准值

公称直径不锈钢钢丝绳镀锌钢丝绳

种类符号

（mm）抗拉强度标准（MPa）材料分项系数（γr）抗拉强度标准（MPa）材料分项系数（γr）

16501.4715601.47

1×19s3.0~7.0

17701.4716501.47

6.6.2高强钢丝绳抗拉强度设计值应按表6的强度标准值除以材料分项系数（γr）确定。

6.6.3高强钢丝绳的弹性模量、伸长率不应低于表7的规定。

表7钢丝绳弹性模量、伸长率

类别弹性模量Erw（MPa）伸长率（%）

不锈钢钢丝绳1.10×1051.6

镀锌钢丝绳1.40×1052.1

6.6.4高强钢丝绳强度、弹性模量、伸长率等的试验方法及截面面积计算应按JGJ/T325

附录A执行。当对试验结果有争议时，应按GB/T8358规定的仲裁试验方法执行。

6.6.5高强钢丝绳的应力松弛性能试验方法应按GB/T5224的规定执行。

6.6.6高强钢丝绳不得涂有油脂。

7预应力复材板加固法

7.1一般规定

7.1.1预应力复材板加固可采用碳纤维复材板或钢丝-连续玄武岩纤维复合板。

7.1.2本章适用于采用预应力复材板加固混凝土桥梁结构，且端部配套设置永久性的机械

锚固或其他可靠锚固措施的抗弯加固应符合本章的规定。

7.1.3采用预应力碳纤维复材板对混凝土构件进行抗弯加固时，应符合下列规定：

1)应按JTG/TH21、JTG/TJ21的规定对原结构进行检测及鉴定，未进行预应力加固

结构的承载力不应低于加固后结构的准永久荷载组合效应；

2)被加固的混凝土构件的实测推算混凝土立方体抗压强度不宜低于25N/mm2；

3)应采用CFP2300或以上级别的碳纤维复材板，在板材与混凝土之间应采用树脂进

行粘结；

4)预应力碳纤维复材板的宽度不宜大于100mm；

5)应采用连续的碳纤维复材板进行加固。

7.1.4采用预应力复材板进行抗弯加固时，应进行施工张拉过程、承载能力极限状态和正

常使用极限状态的验算，并考虑结构二次受力和超静定结构次内力的影响。

7.1.5预应力复材板的中间区段宜采用横条粘贴或机械锚固的构造措施，保证粘贴有效。

7.1.6端部机械锚固采用锚栓时，应对其进行防腐防护。

9

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7.2锚具要求

7.2.1采用预应力纤维复材加固的混凝土结构，其锚固区设计应满足JGJ45的规定。

7.2.2设计应对所用锚栓的抗剪强度进行验算，锚栓的设计剪应力应不大于锚栓材料抗剪

强度设计值的0.6倍。

7.2.3采用预应力复材板对钢筋混凝土桥梁进行加固时，其锚具分为张拉端和锚固端（图

2和图3）。端部机械锚固采用栓锚时，应对其进行防腐防护。

76

3

154

2

5743

1

图2张拉过程示意图

图中：1——复材板；2——化学螺栓；3——固定端锚具；4——张拉端锚具；5——夹具；6——千斤顶；

7——千斤顶顶压装置。

143

2

43

1

图3张拉完成示意图

图中：1——复材板；2——化学螺栓；3——固定端锚具；4——张拉端锚具。

7.2.4预应力板的锚固系统由锚杯，夹片组成（图4），且锚杯通过粘贴树脂、化学螺栓

和植筋胶与原构件连接成整体。

10

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3

7

4

5

6

21

图4预应力复材板的锚固系统

图中：1——锚杯；2——锚具；3——化学螺栓；4——结构胶；5——环氧树脂；6——复材板；

7——原构件。

7.2.5锚杯和夹片所用钢材应经过热处理。夹片与复材板触一侧应粗糙，夹片与锚杯接触

一侧应光滑。

7.3预应力损失计算

7.3.1预应力碳纤维复材板的张拉控制应力宜取碳纤维复材板抗拉强度标准值0.45~0.65

倍，不应大于0.70倍。

7.3.2锚具变形和复材板内缩引起的预应力损失值σl1应按公式2计算：

a

l1=Ef

l.........................................(2)

式中：

a——张拉端锚具变形和钢筋内缩值（mm），应根据锚具形式和张拉方式确定，当采用本规程

第6.2节的张拉措施时可取1mm；

l——张拉端至锚固端之间的距离（mm），两端张拉时l取半个结构长度；

2

Ef——复材的弹性模量（N/mm）。

7.3.3由季节温差造成的温差损失σl3应按公式3计算：

=TE

l3fef....................................(3)

式中：

ΔT——年平均最高（或最低）温度与预应力复材张拉锚固时的温差（°C）；

-6

αf——复材板轴向温度膨胀系数，可取1.0×10/°C；

-5

αe——混凝土轴向温度热膨胀系数，可取1.0×10/°C。

7.3.4预应力复材板的松弛损失σl4应按公式4计算：

r

l4con........................................(4)

式中：

r——松弛损失率，对于碳纤维复材板可近似取2.2%；

2

σcon——预应力复材板的张拉控制应力（N/mm）。

7.3.5混凝土收缩和徐变引起的预应力损失值σl5应按公式5计算：

30+8

=pc

l51+15

f.......................................(5)

11

DB36/T1692—2022

式中：

pc——预应力复材板处的混凝土法向压应力（MPa）；

fcu——混凝土立方体抗压强度设计值（MPa）；

f——复材的配筋率；其计算公式为：f=(AfEf/Es+As)/(Ac+asAs)，Ac为混凝土截面面积，as为

受拉钢筋合力点至截面边缘的距离。

7.3.6分批张拉的预应力复材板，后张拉的预应力对前批预应力复材板产生弹性回缩损失

σle应按公式6计算：

m1

σleαEpΔσpe.....................................(6)

2m

式中：

αEp——复材片材的弹性模量与混凝土弹性模量的比值；

Δσpe