[硕士]在役钢筋砼简支板桥加固的调查分析

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内容简介

　　[硕士]在役钢筋砼简支板桥加固的调查分析　　学科专业:结构工程　　授予学位：硕士 　　学位授予单位：山东大学　　学位年度：2007　　 我国在役简支板桥绝大部分建造年代在60年代初到90年代末，在这段时间内建设的桥梁正是设计、施工和监理逐步完善的时期。这些桥梁在建设和运营10-20年后出现了各种各样的突出问题，桥面铺装开裂、桥板纵横裂缝、桥台破损沉陷、锥坡塌陷、桥头跳车严重等，几乎涵盖了桥梁结构的全部。这当然也和当初设计标准低，现如今车辆超载超速情况严重有很大的关系.这些问题逐步显现，严重影响了车辆的安全运营，存在极大的隐患。尤其是在国省道和县乡公路上中小桥梁最为突出，大部分桥是3类桥，甚至有4类桥。对于这些问题桥梁全部推翻重新建设，既不现实也没有必要，除了个别4类桥应当立即拆除重建外，对大部分3类桥，可以根据具体的情况采取不同的加固措施，延长其寿命，在工程改建之前保障安全畅通，是很必要的。据统计，我国通车公路路网中，截至2000年底，现有桥梁278809座。总计长度为10311799米，其中98.76%的为永久性桥梁，0.67%为半永久性桥梁，0.57%为临时性桥梁。中、小跨径的桥梁约占桥梁总数的94.53%，而它们中间的大部分位于技术标准低、通行能力差的县乡公路上，设计荷载标准大多为汽-13、拖-60或汽-15、挂-80，其中还有相当一部分桥梁的荷载标准仅为汽-10,履带-50，甚至低于汽车-10级。由于交通运输事业的发展，交通量与日俱增，车辆载重显著提高，加之人为或自然等因素的影响，使得这些桥梁处于一种带病、超负荷工作状态。如何对桥梁实际状态作出评估，确切地评定其承载能力，以便采用科学合理的经济适用方法进行加固、加宽等的技术改造，改善其适应度，提高公路路网通行能力，这是我国公路在相当长的一段时间内所要面临的突出问题。　　 实践表明，混凝土结构的任何损伤与破坏，一般都是首先在混凝土中出现裂缝，裂缝是反映混凝土结构病害的晴雨表。所以，对混凝土结构损伤的诊断，首先应从对结构的裂缝调查、检测与分析入手。　　 钢筋混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素互相影响，但每一条裂缝都有其产生的一种或几种原因。钢筋混凝土桥梁裂缝的种类，就其产生的原因，大致可以归纳为两大类:　　 第一类:由外荷载引起的裂缝，称为结构性裂缝(又称为受力裂缝)，其裂缝的分布及宽度与外荷载有关。这种裂缝的出现，预示结构承载力可能不足或存在其他严重问题。　　 第二类:由变形引起的裂缝，称为非结构性裂缝，如温度变化、混凝上收缩等因素引起的结构变形受到限制时，在结构内部就会产生自应力，当自应力达到混凝土抗拉强度极限值时，就会引起混凝土裂缝。裂缝一旦出现，变形得到释放，自应力也就消失了。　　 两类裂缝有明显的区别，危害效果也就不相同。调查资料表明，在两类裂缝中以变形引起的裂缝占主导的约占80%，以荷载引起的裂缝占毛导的约占20%，有时两类裂缝融合在一起。对裂缝原因的分析是裂缝危害性评定、裂缝修补和加固的依据，若对裂缝不经分析研究就盲目进行处理，不仅达不到预期的效果，还可能潜藏着突发性事故的危险。　　 针对济南地区桥梁加固应用案例，重点对通过使用碳纤维和粘贴钢板加固进行了分析计算，由于简支板桥高度较小，相对配筋率较大，采用在受拉区直接增设补强材料，仍不能满足设计荷载的要求，故同时采用结合桥面铺装维修，采取有效的构造措施，加强桥面铺装层与梁板的整体连接，保证桥面铺装层混凝土参与主梁共同作用，减少加固补强的工作量。

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