中、小跨径公路既有桥梁下部结构评估体系及方法的研究

论文摘要

作为桥梁评估体系的重要组成部分,桥梁下部结构的评估具有非常重要的意义。下部结构的好坏直接关系到全桥的技术状况,甚至起着决定性的作用。因下部结构变位、承载力下降或损坏造成桥梁无法正常运营、报废或坍塌的例子不胜枚举。目前有关桥梁评估的研究多集中在上部结构,关于下部结构的研究较少且大都是定性描述,其评估工作更是匮乏,不能很好地用于工程实践。因此,提出一套针对桥梁下部结构的评估方法是十分必要的。本文针对既有桥梁下部结构安全性能评估,全面分析了既有桥梁下部结构抗力衰减的影响因素,分析、归纳了桥梁下部结构在实际运营过程中易产生的病害,并对各类病害的形成原因,作用机理,研究现状等进行了初步的探讨;对既有桥梁下部结构评估的一般方法进行了讨论,提出了利用不确定型层次分析法以及关联度变权的思想;建立了多层次评估模型,结合相关规范与工程实例,对一般桥梁下部结构分构件提出评估指标体系和评估等级体系,其中包括通过建立判断矩阵确定指标层元素初始权重,制定各指标层元素评价标准,以及根据评价标准修正评估模型中各指标层元素的权重,得出各构件技术状态评定值,并由此确定桥梁下部结构承载能力折减系数,初步形成针对中小桥梁下部结构的综合评估过程。同时还对桩基础的抗力衰减情况进行了一定层次的研究,建立了相应的评估体系及评价判断标准。通过对两个具体算例(扩大基础与桩基础)的外观检测和病害分析,运用本文提出的评估理论与评价标准完成全部评估过程,并得出合理的评估结果,从而证实了本文所提出的相关方法的正确性与可行性,为今后的相关工程提供参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 既有桥梁评估的基本概念
• 1.3 既有桥梁评估的发展现状
• 1.3.1 国内外桥梁评估研究现状
• 1.3.2 现有规范中评估方法的缺陷
• 1.4 论文研究的主要内容
• 第2章 既有桥梁下部结构的评估内容
• 2.1 既有桥梁下部结构评估的一般方法
• 2.1.1 基于外观调查的评估方法
• 2.1.2 基于分析计算的评估方法
• 2.1.3 基于荷载试验的方法
• 2.1.4 其它评估方法
• 2.2 桥梁下部结构损伤原因分析
• 2.2.1 规划、设计方面
• 2.2.2 施工方面
• 2.2.3 荷载作用
• 2.2.4 环境因素及自然灾害
• 2.3 桥梁下部结构抗力衰减的影响因素及损伤机理分析
• 2.3.1 盖梁与墩台柱
• 2.3.2 墩台基础
• 2.4 本章小结
• 第3章 桥梁下部结构的评估方法
• 3.1 评估模型
• 3.2 各项目层权重取值
• 3.2.1 专家确定初始权重
• 3.2.2 确定项目层中各部分权重
• 3.3 各指标层权重取值方法
• 3.3.1 不确定型层次分析法确定权重
• 3.3.2 关联函数及其应用
• 3.4 各指标层初始权重确定
• 3.4.1 盖梁
• 3.4.2 墩台身
• 3.4.3 墩台基础
• 3.4.4 地基冲刷
• 3.5 各指标层元素分析评判标准
• 3.5.1 盖梁
• 3.5.2 墩台身
• 3.5.3 墩台基础
• 3.5.4 地基冲刷
• 3.6 桩基础的评估方法
• 3.6.1 桩基础抗力衰减影响因素及损伤机理分析
• 3.6.2 桩基础桥梁下部结构评估模型
• 3.6.3 评估模型指标层元素确定
• 3.6.4 评判标准确定
• 3.7 本章小结
• 第4章 桥梁下部结构评估过程及算例分析
• 4.1 扩大基础的评估
• 4.1.1 外观检测及病害描述
• 4.1.2 指标层元素权重修正
• 4.1.3 技术状态评分及承载能力检算系数确定
• 4.1.4 综合评价
• 4.2 桩基础的评估
• 4.2.1 外观检测及病害描述
• 4.2.2 指标层元素权重修正
• 4.2.3 技术状态评分及承载能力检算系数确定
• 4.2.4 综合评价
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢