拓宽的装配式桥梁常见病害和维修加固技术研究

论文摘要

随着我国国民经济的发展,公路交通量急剧增加,一些主要高速公路已经不满足通行要求,需要进行拓宽改造。一些高速公路拓宽改造一两年后,装配式空心板底出现纵向裂缝,其中钢筋混凝土空心板桥出现纵向裂缝的桥梁占18%,预应力混凝土空心板桥出现纵向裂缝的桥梁占64%；桥台盖梁出现竖向裂缝,占检查桥梁的59%；薄壁台身出现纵向裂缝,占检查桥梁65.8%。研究桥梁拓宽后病害产生的原因,对维修、加固拓宽桥梁病害,指导将要拓宽桥梁的设计、施工有着重要意义。论文对现有桥梁拓宽方式进行了介绍,综述了装配式桥梁加宽效果评价方法,总结了装配式桥梁加宽长期效应分析。运用铰接板梁法对装配式空心板的横向内力进行研究,分析了横向内力与汽车荷载的关系、与桥梁跨径的关系、与桥梁宽度的关系；研究了台后拓宽的路基自重荷载在桥台桩基础处产生的附加应力,提出了路基拓宽后桩基础不均匀沉降的计算方法。然后通过有限元分析,研究了20米预应力混凝土板底纵向裂缝产生的原因,分析了正常支撑条件和一个支座脱空条件下,空心板自重、预应力荷载及汽车轮载作用下,空心板应力变化；研究了薄壁桥台竖向裂缝的产生原因,分析了薄壁桥台在上部结构自重及桥面车道荷载、基础变位荷载和台后土压力作用下,台身应力的变化。最后根据研究结果提出了空心板纵向裂缝的加固维修方法；桥台盖梁的加固维修方法和薄壁台台身竖向裂缝的加固维修方法,并在桥梁维修加固中使用,取得良好的效果,值得推广利用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 装配式桥梁拓宽后常见病害研究的意义
• 1.2 装配式桥梁拓宽后常见病害的研究现状
• 1.2.1 装配式桥梁拓宽方式的研究
• 1.2.2 装配式桥梁加宽效果评价方法
• 1.2.3 装配式桥梁加宽的长期效应分析
• 1.3 装配式桥梁拓宽后常见病害的研究内容及目的
• 第二章 拓宽桥梁理论分析
• 2.1 装配式桥上部结构拓宽的理论分析
• 2.1.1 梁的变形计算
• 2.1.2 板横向内力的计算图式
• 2.1.3 桥梁拓宽后对纵向内力的影响
• 2.1.4 桥梁拓宽对横向内力影响
• 2.2 装配式桥拓宽后地基应力分析
• 2.2.1 土的应力计算
• 2.2.2 地基沉降计算
• 2.2.3 路基拓宽后原桩基应力变化
• 第三章 拓宽桥梁的主要病害及成因分析
• 3.1 空心板纵向裂缝和铰缝开裂
• 3.1.1 空心板构造方面的原因
• 3.1.2 施工工艺方面的原因
• 3.1.3 使用过程中的原因
• 3.2 桥台盖梁的竖向裂缝
• 3.2.1 桥台盖梁竖向裂缝的特点
• 3.2.2 盖梁竖向裂缝成因分析
• 3.3 薄壁桥台竖向裂缝
• 3.3.1 薄壁桥台竖向裂缝的特点
• 3.3.2 薄壁桥台竖向裂缝成因分析
• 第四章 拓宽桥梁病害成因的有限元分析
• 4.1 空心板纵向裂缝分析
• 4.1.1 计算模型及参数取值
• 4.1.2 板底四个支座均匀受力的应力分析
• 4.1.3 板底一个支座脱空后板的应力分析
• 4.2 薄壁墩身竖向裂缝分析
• 4.2.1 计算模型及参数取值
• 4.2.2 计算模型及参数取值
• 第五章 拓宽桥梁病害加固维修方法
• 5.1 空心板纵向裂缝的维修、加固
• 5.2 桥台盖梁的维修、加固
• 5.3 薄壁台的维修
• 结论
• 参考文献
• 致谢