碳纤维加固桥梁结构及其应用研究

论文摘要

随着我国国民经济的不断发展,交通运输量大幅度增长,公路交通在国民经济中的作用和地位愈来愈显著地为人们所重视。我国桥梁建造技术已进入世界先进水平的行列。我国新建桥梁技术发展较快,但桥梁养护维修加固技术的发展相对滞后。由于我国公路桥梁的主要技术缺陷,公路桥梁的养护、维修、加固及技术改造有待进一步加强。因此,进一步加强对桥梁的养护维修、加固及技术改造的研究及其工程应用有其重要意义。研究表明,碳纤维材料具有高强度和高弹模的特点。复合碳纤维因其强度高、质量轻、耐久性好等特点,特别适合用来进行桥梁加固。论文在以往研究的基础上,提出了碳纤维加固后的设计计算公式,并探讨了考虑开裂结构内力重分布的分析计算方法。在此基础上,以渝合高速公路龙凤溪大桥为工程背景,对复合碳纤维(CFRP)在进行钢筋混凝土连续箱梁桥加固中的应用进行研究。结合龙凤溪大桥的实际病害,提出进行碳纤维加固的方案。本文对碳纤维加固的施工方法、关键技术、检验标准和试验方法也进行了较为系统的总结。总之,碳纤维加固是一种非常便捷的加固方法,安全可靠,不中断交通,不改变结构外形,不增加结构重量。通过本文的研究,完善了碳纤维加固的设计计算方法,发展了碳纤维加固的施工技术,为碳纤维加固技术在桥梁工程中的推广应用积累了宝贵的经验。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 中国公路桥梁现状概述
• 1.2 国内外研究概况
• 1.2.1 桥梁加固技术
• 1.2.2 碳纤维加固技术
• 1.2.3 粘贴碳纤维片在抗弯加固领域的研究现状
• 1.2.4 粘贴碳纤维片在抗剪加固领域的研究现状
• 1.2.5 碳纤维加固在国内的研究现状
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第二章 碳纤维材料的力学特性及加固机理
• 2.1 碳纤维材料的力学特性
• 2.2 碳纤维加固机理
• 2.3 碳纤维加固技术特点
• 2.4 本章小结
• 第三章 碳纤维加固计算分析方法研究
• 3.1 基本假定
• 3.2 正截面受弯加固计算
• 3.3 斜截面受剪加固计算
• 3.4 混凝土受压区高度
• 3.5 碳纤维加固非线性分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 碳纤维补强加固的几个关键技术问题
• 4.1 概述
• 4.2 碳纤维加固设计的一般规定
• 4.3 碳纤维加固的一般构造要求
• 4.4 施工工艺
• 4.5 碳纤维材料、树脂类材料和配套胶粘剂的可靠性
• 4.5.1 碳纤维材料的可靠性
• 4.5.2 树脂类材料的可靠性
• 4.5.3 配套粘结剂的可靠性
• 4.6 检验标准与试验方法
• 4.6.1 材料种类及一般要求
• 4.6.2 碳纤维片材主要物理、力学性能指标
• 4.6.3 配套树脂类粘结材料性能指标
• 4.6.4 表面防护材料
• 4.7 本章小结
• 第五章 工程应用实例
• 5.1 概述
• 5.2 加固前的桥梁检测述
• 5.2.1 检测评定依据
• 5.2.2 桥梁检测结果
• 5.3 病害分析
• 5.3.1 箱梁裂缝病害分析
• 5.3.2 加固方案
• 5.3.3 加固计算
• 5.3.4 关于梁体滑移问题
• 5.4 加固方案
• 5.4.1 病害治理及加固原则
• 5.4.2 箱梁裂缝的维修加固措施
• 5.4.3 梁体滑移的加固措施
• 5.4.4 加固施工流程图
• 5.5 加固施工技术要点
• 5.5.1 混凝土破损区域的清理
• 5.5.2 钢筋锈蚀区域的清理
• 5.5.3 钢筋防锈、阻锈的清理
• 5.5.4 混凝土破损修补处理
• 5.5.5 裂缝处理
• 5.5.6 增设盖梁及墩梁固结
• 5.5.7 钻孔植筋
• 5.5.8 碳纤维结构补强筋
• 5.5.9 结构表面防护处理
• 5.6 加固材料及其性能指标
• 5.7 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果