湖北芳畈双曲拱桥钢箱法加固效用分析研究

论文摘要

随着我国国民经济的不断发展,交通运输量有了大幅的增长,公路交通运输量亦不断增加,公路桥梁负荷日趋加重。加上旧桥的部分老化、破损或受原设计标准的限制,其现有承载力状况已成为工程界和学术界关注的课题之一。双曲拱桥是我国首创的一种桥型,也是我国特有的一种拱桥,在上世纪六、七十年代我国修建了大量的双曲拱桥,对加快我国公路桥梁的建设速度和经济发展,曾起到很大的作用。但由于当时的设计理论和施工等方面不是很成熟,加之近年来交通量剧增和养护等多方面的原因,这些在上世纪六、七十年代大量修建的双曲拱桥逐渐暴露出结构和设计上的缺陷,出现了不同程度的病害和损伤。本文首先对双曲拱桥的产生和发展进行叙述,接着对双曲拱桥的组成及特点进行相关的说明,对拱桥承载力的研究现状进行了介绍,在此基础上提出了本文的研究内容。本论文研究分析了双曲拱桥的病害类型及其产生的原因,结合双曲拱桥的结构组成对不同部位的病害情况进行了针对性的分析,讨论了影响双曲拱桥承载力的相关因素。结合上述影响因素及桥梁加固的一般原则和加固的基本原理,对桥梁加固常用的方法进行了合理性分析论文结合湖北省大悟县的芳畈桥加固工程的工程实例,对该桥进行了外观病害的检测和勘察,对该桥的混凝土强度进行了测定,对静载试验时桥梁的挠度、应力(应变)、横向分布系数及裂缝的情况进行观测及分析计算,以此为基础对桥梁加固前的承载力进行评定,并找出影响桥梁承载力的主要因素。依据影响桥梁承载力的主要因素及钢箱法加固的原理和优点,提出该桥梁采用钢箱法加固的加固方案,并对钢箱法加固的施工工艺及施工过程进行了论述。在桥梁加固完成以后,通过加固前后静载试验在数据上的对比与分析,论证了该桥的承载力较加固前有很大的提高,证明了钢箱法加固双曲拱桥的实际效用,进而论证了所找出的影响旧桥承载力的主要因素的正确性,并为以后同类桥型旧桥评定及加固做一定的参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 双曲拱桥的产生和发展
• 1.1.1 双曲拱桥的产生
• 1.1.2 双曲拱桥的发展
• 1.2 双曲拱桥的组成及特点
• 1.2.1 主拱圈
• 1.2.2 拱上建筑及桥面系
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 问题的提出及本文主要研究内容
• 第2章 双曲拱桥的病害类型及原因分析
• 2.1 主拱圈病害
• 2.2 腹拱及侧墙病害
• 2.2.1 腹拱病害
• 2.2.2 侧墙病害
• 2.3 墩台基础的病害
• 2.3.1 墩台病害
• 2.3.2 基础病害
• 2.4 桥面系及附属结构病害
• 2.5 双曲拱桥的病害原因及预防
• 2.5.1 双曲拱桥的病害原因
• 2.5.2 双曲拱桥病害的预防
• 2.6 本章小节
• 第3章 加固设计的原则和加固方案的选择
• 3.1 桥梁维修加固的基本概念
• 3.2 桥梁加固的意义和紧迫性
• 3.3 危旧双曲拱桥加固的目的和一般原则
• 3.4 双曲拱桥加固的基本原理和基本方法
• 3.5 本章小结
• 第4章 加固前的承载能力评价
• 4.1 工程概述
• 4.2 现场勘查及桥梁损伤情况描述
• 4.3 混凝土强度测定
• 4.4 静载试验
• 4.4.1 实验目的与内容
• 4.4.2 试验荷载
• 4.4.3 测试截面及测点布置
• 4.4.4 试验数据及分析
• 4.5 检测结论与建议
• 4.6 本章小结
• 第5章 桥梁的加固与改造
• 5.1 加固方案的选定原则
• 5.2 钢箱法加固原理
• 5.3 钢箱法的优点
• 5.4 施工工艺
• 5.4.1 钢箱法加固
• 5.4.2 裂缝处理
• 5.4.3 全桥防碳化处理
• 5.4.4 桥面重修
• 5.5 本章小节
• 第6章 桥梁加固后的承载力评价
• 6.1 试验目的
• 6.2 试验内容
• 6.3 试验荷载
• 6.4 测试截面及测点布置
• 6.4.1 测试截面
• 6.4.2 测点布置
• 6.5 试验数据及分析
• 6.5.1 挠度分析
• 6.5.2 应变分析
• 6.5.3 横向分布系数
• 6.5.4 裂缝监测
• 6.6 检测结论
• 6.7 本章小结
• 第7章 结语
• 参考文献
• 致谢
• 附录 作者在攻读硕士期间发表的学术论文