桥梁加固与改造技术的研究与应用

论文摘要

旧桥加固与改造技术一直是国际、国内不断研究和探讨的问题。随着新材料、新技术的发展,植筋技术和粘贴碳纤维技术成为一种新型结构加固方法。本文针对大型钢筋混凝土构件在截面尺寸受限的情况下,通过采用对梁侧面粘贴碳纤维进行抗弯、抗剪加固补强的理论和方法进行研究,提出了粘贴碳纤维加固钢筋混凝土梁受弯、受剪承载力理论计算公式,通过室内模拟试验研究,比较分析各种粘贴方式下的加固效果,并与理论计算结果相比较,总结出结构加固前后混凝土、钢筋、碳纤维的应力—应变情况和承载力提高程度,最终提出符合实际工程需要的粘贴碳纤维加固抗弯、抗剪设计计算方法。在基于上述设计计算理论和方法的基础上,本论文立足呼和浩特市机场路如意大桥加固工程,并结合乌海市乌尔特沟大桥、鄂尔多斯市布日都大桥等加固实例,运用符合实践简单实用的计算方法,对桥梁的板(梁)、盖梁等结构分别实施植筋和粘贴碳纤维进行抗弯、抗剪加固设计,并对加固前、后桥梁结构实施静载检测,测试结构的静应变、静位移以及裂缝等,从而评定桥梁结构总体加固效果,为今后中小跨径桥梁结构的加固改造提供可供遵循的理论依据和设计方法,同时对加固过程中的施工工艺及施工技术要求做出明确规定,形成了一套较为完善的桥梁加固改造设计施工体系。随着人们对植筋技术和粘贴碳纤维加固性能的深入研究和逐步认识,碳纤维加固技术及植筋技术在桥梁结构加固领域必将得到更加广泛的开发和应用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 本论文的背景、目的和意义
• 1.1.1 论文的背景
• 1.1.2 本论文的目的和意义
• 1.2 植筋和粘贴碳纤维技术的发展概况
• 1.3 本论文的研究方向和内容
• 1.3.1 研究方向
• 1.3.2 研究的主要内容
• 1.4 植筋和粘贴碳纤维加固技术的未来发展概况
• 2 原有桥梁结构检测、验算与评价
• 2.1 概述
• 2.2 原有桥梁结构检测
• 2.2.1 原有桥梁外观检查
• 2.2.2 原有桥梁结构静载检测
• 2.3 原有桥梁结构承载力验算
• 2.4 原有桥梁结构总体评价
• 2.5 拟采取的加固原则与措施
• 3 室内试验方案及数据分析
• 3.1 试验方案
• 3.1.1 材料的力学指标
• 3.1.2 试件设计
• 3.1.3 试件制作
• 3.1.4 试验测试内容
• 3.1.5 加载装置和加载制度
• 3.2 试验结果与数据分析
• 3.2.1 碳纤维加固钢筋混凝土梁抗弯试验结果分析
• 3.2.2 碳纤维加固钢筋混凝土梁抗剪试验结果分析
• 4 碳纤维对钢筋混凝土梁进行抗弯、抗剪加固的设计计算方法
• 4.1 碳纤维对钢筋混凝土梁进行抗弯加固计算的一般规定
• 4.1.1 基本假定
• 4.1.2 粘贴碳纤维梁的破坏形态
• 4.1.3 界限破坏
• 4.1.4 基于Ⅳ型破坏梁侧粘贴碳纤维抗弯承载力计算公式（一）及适用条件
• 4.1.5 基于Ⅳ型破坏梁侧粘贴碳纤维抗弯承载力计算公式（二）及适用条件
• 4.1.6 基于Ⅳ型破坏的梁侧粘贴碳纤维抗弯承载力计算方法（一）框图
• 4.1.7 基于Ⅳ型破坏的梁侧粘贴碳纤维抗弯承载力计算方法（二）框图
• 4.1.8 实际加固工程梁侧粘贴碳纤维抗弯承载力计算方法框图
• 4.2 碳纤维对钢筋混凝土梁进行抗剪加固计算的一般规定
• 4.2.1 基本假定
• 4.2.2 粘贴碳纤维梁的破坏形态
• 4.2.3 混凝土梁粘贴碳纤维抗剪承载力计算公式及适用条件
• 4.2.4 混凝土梁粘贴碳纤维抗剪承载力计算方法框图
• 4.3 碳纤维加固钢筋混凝土梁的抗弯、抗剪计算方法的检验
• 4.3.1 碳纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯承载力计算方法检验
• 4.3.2 碳纤维布加固钢筋混凝土梁抗剪承载力计算方法检验
• 5 桥梁结构加固的设计、施工与评定
• 5.1 概述
• 5.2 加固设计计算
• 5.2.1 拟加固桥梁盖梁截面强度检算
• 5.2.2 实际抗弯加固工程粘贴碳纤维的计算方法
• 5.2.3 实际抗剪加固工程粘贴碳纤维的计算方法
• 5.3 加固设计方案
• 5.3.1 钢筋混凝土盖梁加固方案
• 5.3.2 钢筋混凝土空心板、预应力混凝土T梁加固方案
• 5.4 加固施工工艺与要求
• 5.4.1 植筋施工工艺与要求
• 5.4.2 碳纤维粘贴施工工艺与要求
• 5.4.3 钢板粘贴施工工艺与要求
• 5.5 加固质量检验与验收
• 5.5.1 植筋施工质量检验与验收
• 5.5.2 碳纤维粘贴施工质量检验与验收
• 5.5.3 钢板粘贴施工质量检验与验收
• 5.6 加固后测试结果评价
• 5.6.1 加固后测试结果
• 5.6.2 测试结果分析
• 6 结束语
• 6.1 结论
• 6.2 本论文的创新点
• 6.3 对下一步的工作的展望
• 致谢
• 参考文献