刚架拱桥维修加固技术的研究

论文摘要

随着我国公路交通量的日益增多以及桥梁自身的老化、破损,导致桥梁结构的各类病害频繁发生,承载能力普遍不足,构成了行车安全隐患。因此,开展刚架拱桥的试验检测及加固设计研究是非常必要的。本文以广东省清远大桥为研究对象,通过对该桥进行全面细致的试验检测,系统地总结了刚架拱桥常见的病害问题以及对其成因进行了剖析;采用MIDAS2006和桥梁博士3.0软件建立有限元模型对清远大桥的中承式拱桥和刚架拱进行上部结构承载能力验算,明确其薄弱位置;在此基础上结合病害的检测结果,有针对性的提出该桥的加固设计方案及施工工艺;最后,分别通过采用midas建立空间有限元模型进行静力分析和采用脉动试验、跑车试验进行动力分析对加固后的清远大桥进行性能评定,荷载试验结果表明其加固效果明显。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 刚架拱桥国内发展现状
• 1.2 刚架拱桥存在的问题
• 1.3 刚架拱桥维修加固技术研究的意义
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第二章 刚架拱桥主要病害及成因分析
• 2.1 刚架拱桥结构及受力特点
• 2.2 刚架拱桥的主要病害调查
• 2.3 刚架拱桥病害成因分析
• 2.3.1 设计因素
• 2.3.2 施工因素
• 2.3.3 动荷载因素
• 2.3.4 刚架拱的结构形式因素
• 2.4 刚架拱桥技术状况评价
• 第三章 刚架拱桥维修加固技术研究
• 3.1 桥梁加固技术发展状况
• 3.2 刚架拱桥加固方法
• 3.3 刚架拱桥加固方案设计
• 第四章 清远大桥病害检查与技术状态评价
• 4.1 清远大桥概述
• 4.1.1 桥位与桥址
• 4.1.2 设计标准
• 4.1.3 水文、地质与气象
• 4.2 清远大桥病害检测
• 4.2.1 桥面系检测
• 4.2.2 上部结构检测
• 4.2.3 下部结构和基础
• 4.2.4 混凝土碳化深度
• 4.2.5 结构混凝土强度
• 4.2.6 钢筋保护层厚度检测
• 4.2.7 混凝土中钢筋锈蚀电位检测
• 4.2.8 相对高程及拱桥矢跨比检测
• 4.2.9 主要构件尺寸复测
• 4.2.10 桥面铺装层厚度检测
• 4.3 清远大桥结构分析
• 4.3.1 计算说明
• 4.3.2 验算荷载
• 4.3.3 计算模型
• 4.3.4 上部结构验算结果
• 4.4 清远大桥荷载试验
• 4.4.1 刚架拱桥静载试验
• 4.4.2 刚架拱桥静载试验小结
• 4.5 清远大桥技术状态评价
• 第五章 清远大桥维修加固技术研究与设计
• 5.1 维修加固策略
• 5.2 维修加固方案比较
• 5.2.1 粘贴碳纤维布加固补强方案
• 5.2.2 粘贴钢板法加固补强方案
• 5.2.3 外包混凝土加固补强方案
• 5.2.4 锚喷混凝土加固补强方案
• 5.3 维修加固技术设计
• 5.4 清远大桥加固结构分析与计算
• 第六章 清远大桥维修加固实施及维修加固效果
• 6.1 清远大桥维修加固实施
• 6.1.1 加固施工顺序
• 6.1.2 支座更换工艺
• 6.1.3 裂缝灌浆处理
• 6.1.4 裂缝封闭处理
• 6.1.5 锚筋施工工艺及操作要求
• 6.1.6 粘帖碳纤维布施工工艺
• 6.1.7 粘贴钢板补强施工工艺
• 6.1.8 “壁可法”裂缝修补施工技术要点
• 6.2 清远大桥加固前后静载试验结果以及与理论值的对比分析
• 6.3 清远大桥加固前后动载试验结果对比分析
• 6.3.1 刚架拱脉动试验结果分析
• 6.3.2 刚架刚架拱跑车试验结果分析
• 第七章 研究结论与展望
• 7.1 研究结论
• 7.2 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