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[碩士]在役鋼筋砼簡支板橋加固的調(diào)查分析
內(nèi)容簡介
[碩士]在役鋼筋砼簡支板橋加固的調(diào)查分析 學(xué)科專業(yè):結(jié)構(gòu)工程 授予學(xué)位:碩士 學(xué)位授予單位:山東大學(xué) 學(xué)位年度:2007 我國在役簡支板橋絕大部分建造年代在60年代初到90年代末,在這段時(shí)間內(nèi)建設(shè)的橋梁正是設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理逐步完善的時(shí)期。這些橋梁在建設(shè)和運(yùn)營10-20年后出現(xiàn)了各種各樣的突出問題,橋面鋪裝開裂、橋板縱橫裂縫、橋臺破損沉陷、錐坡塌陷、橋頭跳車嚴(yán)重等,幾乎涵蓋了橋梁結(jié)構(gòu)的全部。這當(dāng)然也和當(dāng)初設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低,現(xiàn)如今車輛超載超速情況嚴(yán)重有很大的關(guān)系.這些問題逐步顯現(xiàn),嚴(yán)重影響了車輛的安全運(yùn)營,存在極大的隱患。尤其是在國省道和縣鄉(xiāng)公路上中小橋梁最為突出,大部分橋是3類橋,甚至有4類橋。對于這些問題橋梁全部推翻重新建設(shè),既不現(xiàn)實(shí)也沒有必要,除了個(gè)別4類橋應(yīng)當(dāng)立即拆除重建外,對大部分3類橋,可以根據(jù)具體的情況采取不同的加固措施,延長其壽命,在工程改建之前保障安全暢通,是很必要的。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國通車公路路網(wǎng)中,截至2000年底,現(xiàn)有橋梁278809座??傆?jì)長度為10311799米,其中98.76%的為永久性橋梁,0.67%為半永久性橋梁,0.57%為臨時(shí)性橋梁。中、小跨徑的橋梁約占橋梁總數(shù)的94.53%,而它們中間的大部分位于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低、通行能力差的縣鄉(xiāng)公路上,設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)大多為汽-13、拖-60或汽-15、掛-80,其中還有相當(dāng)一部分橋梁的荷載標(biāo)準(zhǔn)僅為汽-10,履帶-50,甚至低于汽車-10級。由于交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展,交通量與日俱增,車輛載重顯著提高,加之人為或自然等因素的影響,使得這些橋梁處于一種帶病、超負(fù)荷工作狀態(tài)。如何對橋梁實(shí)際狀態(tài)作出評估,確切地評定其承載能力,以便采用科學(xué)合理的經(jīng)濟(jì)適用方法進(jìn)行加固、加寬等的技術(shù)改造,改善其適應(yīng)度,提高公路路網(wǎng)通行能力,這是我國公路在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)所要面臨的突出問題?! ? 實(shí)踐表明,混凝土結(jié)構(gòu)的任何損傷與破壞,一般都是首先在混凝土中出現(xiàn)裂縫,裂縫是反映混凝土結(jié)構(gòu)病害的晴雨表。所以,對混凝土結(jié)構(gòu)損傷的診斷,首先應(yīng)從對結(jié)構(gòu)的裂縫調(diào)查、檢測與分析入手?! ? 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜而繁多,甚至多種因素互相影響,但每一條裂縫都有其產(chǎn)生的一種或幾種原因。鋼筋混凝土橋梁裂縫的種類,就其產(chǎn)生的原因,大致可以歸納為兩大類: 第一類:由外荷載引起的裂縫,稱為結(jié)構(gòu)性裂縫(又稱為受力裂縫),其裂縫的分布及寬度與外荷載有關(guān)。這種裂縫的出現(xiàn),預(yù)示結(jié)構(gòu)承載力可能不足或存在其他嚴(yán)重問題?! ? 第二類:由變形引起的裂縫,稱為非結(jié)構(gòu)性裂縫,如溫度變化、混凝上收縮等因素引起的結(jié)構(gòu)變形受到限制時(shí),在結(jié)構(gòu)內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生自應(yīng)力,當(dāng)自應(yīng)力達(dá)到混凝土抗拉強(qiáng)度極限值時(shí),就會(huì)引起混凝土裂縫。裂縫一旦出現(xiàn),變形得到釋放,自應(yīng)力也就消失了。 兩類裂縫有明顯的區(qū)別,危害效果也就不相同。調(diào)查資料表明,在兩類裂縫中以變形引起的裂縫占主導(dǎo)的約占80%,以荷載引起的裂縫占毛導(dǎo)的約占20%,有時(shí)兩類裂縫融合在一起。對裂縫原因的分析是裂縫危害性評定、裂縫修補(bǔ)和加固的依據(jù),若對裂縫不經(jīng)分析研究就盲目進(jìn)行處理,不僅達(dá)不到預(yù)期的效果,還可能潛藏著突發(fā)性事故的危險(xiǎn)?! ? 針對濟(jì)南地區(qū)橋梁加固應(yīng)用案例,重點(diǎn)對通過使用碳纖維和粘貼鋼板加固進(jìn)行了分析計(jì)算,由于簡支板橋高度較小,相對配筋率較大,采用在受拉區(qū)直接增設(shè)補(bǔ)強(qiáng)材料,仍不能滿足設(shè)計(jì)荷載的要求,故同時(shí)采用結(jié)合橋面鋪裝維修,采取有效的構(gòu)造措施,加強(qiáng)橋面鋪裝層與梁板的整體連接,保證橋面鋪裝層混凝土參與主梁共同作用,減少加固補(bǔ)強(qiáng)的工作量。
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