预应力混凝土桁式组合拱桥病害分析及加固技术研究

论文摘要

随着经济的发展,道路交通量和车辆荷载的大幅度增加,一部分桥梁不可避免地暴露出各种结构损伤。因此,旧桥的评估和加固越来越受到重视。对旧桥进行合理的评估和加固方案的选择,使资金在发挥最大效益的同时让桥梁得到最有效的加固维护,是需要妥善解决的课题。预应力混凝土桁式组合拱桥是上世纪八、九十年代在贵州省建造较多的拱桥,为拱桥的发展作出了一定的贡献,但经过若干年的使用后,相继出现了开裂、变形、承载力降低等问题。目前常用的加固方法有增大截面加固法、预应力加固法、粘贴钢板加固法、碳纤维布加固法、喷射混凝土加固法等。在众多的钢筋混凝土结构加固方法中,粘贴钢板加固法、加大截面加固法和碳纤维布加固法最为常用,文中对这三种方法各自的原理和计算进行了较为详细的介绍。本文以贵州省花鱼洞大桥为例,首先对桥梁病害的成因进行了分析,然后提出了增设构件、粘贴钢板与碳纤维布等综合加固方法,并运用有限元软件桥梁博士和ANSYS进行了加固计算。加固后的承载力满足要求,目前该桥运行良好。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 旧桥加固的发展趋势及意义
• 1.1.1 旧桥加固的发展趋势
• 1.1.2 旧桥加固的意义
• 1.2 旧桥加固的技术特点
• 1.2.1 加固难度大
• 1.2.2 加固技术要求高
• 1.2.3 加固设计质量需提高
• 1.2.4 加固设计在技术上存在的问题
• 1.3 预应力混凝土桁式组合拱桥概况
• 1.4 本文主要研究内容
• 第二章 预应力混凝土桁式组合拱桥检测与评定
• 2.1 概述
• 2.2 预应力混凝土桁式组合拱桥普遍存在的病害及其成因
• 2.3 预应力混凝土桁式组合拱桥的检测
• 2.3.1 桥面系的外观检查
• 2.3.2 桥梁上部结构的检查
• 2.3.3 混凝土性能的检查
• 2.4 承载力评定方法
• 2.4.1 荷载试验评定法
• 2.4.2 可靠性评估法
• 2.4.3 外观调查评定方法
• 2.4.4 分析计算评定方法
• 2.5 本章小结
• 第三章 预应力混凝土桁式组合拱桥的一般加固方法
• 3.1 引言
• 3.2 粘贴钢板加固桥梁方法
• 3.3 粘贴碳纤维加固桥梁方法
• 3.4 增大截面加固桥梁方法
• 3.5 本章小结
• 第四章 花鱼洞大桥加固分析
• 4.1 桥梁概况
• 4.2 大桥病害现状及荷载试验
• 4.2.1 结构线形检查和桥面高程测量
• 4.2.2 结构病害检查结果
• 4.2.3 结构主要病害
• 4.2.4 附属结构病害及其它
• 4.2.5 荷载试验结果
• 4.3 大桥结构病害成因分析
• 4.3.1 结构纵向设计验算
• 4.3.2 结构上弦横向受力计算分析
• 4.3.3 有限元计算结果与本桥检测结果对比分析
• 4.3.4 病害成因分析
• 4.4 大桥加固设计及加固方法
• 4.4.1 加固设计的思路、原则
• 4.4.2 加固设计标准
• 4.4.3 加固的具体方法
• 4.5 大桥加固计算
• 4.5.1 加固后上弦顶板承载力验算
• 4.5.2 加固后实腹段承载力验算
• 4.5.3 加固后短竖杆刚度验算
• 4.5.4 加固后空实腹交界处截面抗剪能力验算
• 4.6 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 本文取得的主要成果
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果
• 附录