求求大家赐一篇桥梁加固的论文！

hanli1986 · 发表于 2006-5-15 21:16:43

求求赐一篇论文！题目是《桥梁加固技术研究》由于俺刚毕业，啥也不懂，帮帮忙嘛~
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wangji7905... · 发表于 2006-5-17 10:25:56

这样的文章有很多啊，可以去维普上找找，提供一篇以供参考：
桥梁结构病害诊治与改造加固设计
张树仁（哈尔滨工业大学 150090）

第一，桥梁病害诊断与评估
一．桥梁病害诊断
在役桥梁结构随着使用时间的延续，受结构使用条件变化及环境侵蚀等因素的影响，加之设计和施工的不当，都会使结构受到不同程度的损伤，造成桥梁病害，使结构性能退化，使用功能逐步降低乃至完全丧失。结构受到损伤后，需要对结构损伤原因和程度进行分析，确定结构损伤后的承载能力和剩余寿命。在此基础上进行结构改造决策分析，根据经济技术条件提出结构处理措施，如维修、加固或拆除重建等。
（一）详细而认真裂缝调查、检测与分析是混凝土结构损伤检测的核心
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，对混凝土结构的损伤检测，首先应从对结构的裂缝调查、检测与分析入手。
混凝土结构的裂缝是由材料内部的初始缺陷、微裂缝的扩展而引起的。引起裂缝的原因很多，但可归纳为两大类：
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、混凝土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，当此应力达到混凝土抗拉强度极限值时，即会引起混凝土裂缝，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，危害效果也不相同，有时两类裂缝融在一起。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主导的约占20%。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。

1．结构性裂缝（受力裂缝）
众所周知，混凝土的抗拉强度很低，抗拉极限应变大约为。换句话说，混凝土即将开裂的瞬间，钢筋的应力只有。事实上，在正常使用阶段钢筋的应力远大于此值，所以说在正常使用阶段钢筋混凝土结构出现裂缝是避不可免的。因而，习惯上又将这种裂缝称为正常裂缝。实践证明，在正常条件下，裂缝宽度小于0.3mm时，钢筋不致生锈。为确保安全，允许裂缝宽度还应小一些。新修订的<公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范>JTG D62-2003（以下简称<桥规JTG D62>）规定：钢筋混凝土构件计算的特征裂缝宽度不应超过下列规定的限值：
Ⅰ类及Ⅱ类环境    0.2mm
Ⅲ类及Ⅳ类环境    0.15mm
结构性裂缝可根据构件的受力特征判断。图1-1所示为钢筋混凝土简支梁的典型结构性裂缝分布示意图。

图1-1  钢筋混凝土梁结构裂缝
图1-1中①所示的跨中截面附近下缘受拉区的竖向裂缝，是最常见的结构性裂缝。在正常设计和使用情况下，裂缝宽度不大，间距较密，分布均匀。若竖直裂缝宽度过大，超过规范规定的限值，预示结构正截面承载力不足；图1-1中②所示为支点（或腹板宽度变化处）附近截面由主拉应力引起的斜裂缝。在正常设计和使用情况下很少出现斜裂缝，即使出现裂缝宽度也很小。若斜裂缝宽度过大，预示结构的斜截面承载力不足，存在发生斜截面脆性破坏的潜在危险，应引起足够的重视。
有些结构性裂缝（受力裂缝）是由设计错误和施工方法不当所造成的。例如：钢筋锚固长度不足、计算图式与实际受力不符、构件刚度不足、次内力考虑不全面和施工安装构件支承吊点错误等都可以使构件产生裂缝。图1-2所示为美国纽约一座高架桥桥墩盖梁悬臂裂缝分布及加固方案示意图[2]。桥梁通车后发现桥墩盖梁悬臂出现严重裂缝，裂缝从上层受拉钢筋端头处开始，向下沿伸至悬臂根部。显然，这种裂缝是由于钢筋锚固长度不够所引起的结构性裂缝，这种结构性裂缝对结构安全构成潜在危险，应及时加以处理。该桥采用了预加应力的方法进行了补强处理。
在超静结构中基础不均匀沉降，将引起结构的内力变化，可能导致结构出现裂缝。基础不均沉降引起的上部结构的裂缝，实质上是属于结构性裂缝（受力裂缝）范畴，裂缝的分布和宽度与结构形式、基础不均沉降情况及大小等多种因素有关。这种裂缝对结构安全性影响很大，应在基础不均匀沉降停止或采用加固地基方法消除后，才能进行上部结构的裂缝处理。

图1-2：美国纽约高架桥桥墩盖梁悬臂裂缝分布及加固方案

图1-3  南方某城市立交匝道桥的平面布置和横断面图

图1-3所示为我国南方某城市立交匝道桥的平面布置和横断面图，其中第三联（10~18号墩）为8×25m钢筋混凝土连续箱梁结构，软土地基，钻孔桩基础，采用满堂支架就地浇筑混凝土施工。
该桥施工中出现严重裂缝，第三联（18~16号墩）+1/4（16~15号墩）跨拆模后，发现边跨（17~18号墩）出现25条竖直裂缝，最大裂缝宽度为0.15mm，三个月后发现其余各跨都出现了裂缝，跨中部分的裂缝已由腹板向底板沿伸200mm，个别裂缝已贯穿底板，在墩顶负弯矩区段也出现了由腹板向翼缘端部延伸的横向裂缝。
在该桥的事故分析中，通过对施工、检测、监理原始资料的分析，排除了由施工方法不当和材料强度不足造成如此严重裂缝的可能。通过对设计资料审核发现，原设计在计算基础不均匀沉降时，只考虑第三联中间支点（14号墩）下沉20mm一种工况。显然这样处理是不全面的。若按9个支座分别下沉20mm共9种工况计算结果，进行最不利内力组合，17号墩顶截面负弯矩最大。按此内力计算，该截面原设计配筋严重不足，比计算需要值少32.2%，正截面抗弯承载力不足，致使箱梁顶板出现严重的横向贯通裂缝。横向裂缝进一步向腹板发展，使墩顶截面的连续嵌固作用降低，全桥处于类似于简支梁的工作状态，使各跨中正弯矩增加，因正截面抗弯承载力不足出现竖直裂缝。
2．非结构性裂缝
混凝土的非结构性裂缝根据其形成的时间可分为：混凝土硬化前裂缝、硬化过程裂缝和完全硬化后裂缝。非结构性裂缝的产生受混凝土材料组成、浇筑方法，养护条件和使用环境等等多因素影响。
（1）收缩裂缝
混凝土凝固过程，混凝土中多余水分蒸发，体积缩小称为干缩。同时，水泥和水起水化作用逐渐硬化而形成的水泥骨架不断紧密，体积缩小，称为凝缩。收缩中以干缩为主，占总收缩量的8/10~9/10。收缩量随时间增长而不断加大，初期收缩较快，尔后日趋缓慢。普通混凝土在标准状态下的极限收缩变形约为3.24×10－4。
当混凝土成形后，表面水份蒸发，这种水份蒸发总是由表及里逐步发展，截面上温度形成梯度，内外干缩量不一样，因而混凝土表面收缩变形受到混凝土内部约束或其他约束限制时，即在混凝土中产生拉应力，引起混凝土开裂。尤其是混凝土早期养护不当，混凝土表面直接受到风吹日晒的影响，表面水份蒸发过快，产生较大的拉应力，混凝土早期强底低，很容易出现收缩裂缝。
收缩裂缝发生在混凝土面层，裂缝浅而细，宽度多在0.05~0.2mm之间。对板类构件多沿短边方向，均匀分布于相邻两根钢筋之间，方向与钢筋平行。对高度较大的钢筋混凝土梁，由于腰部水平钢筋间距过大，在腰部（或腹板）产生竖向收缩裂缝，但多集中在构件中部，中间宽两头细，至梁的上、下缘附近逐渐消失，梁底一般没有裂缝。大体积混凝土在平面部位收缩裂缝较多，侧面也有所见。收缩裂缝对构件承载力影响不大，主要影响影响结构外观和耐久性。
（2）温度裂缝
钢筋混凝土结构随着温度变化将产生热胀冷缩变形，这种温度变形受到约束时，在混凝土内部就会产生拉应力，当此应力达到混凝土的抗拉强度极限值时，即会引起混凝土裂缝。这种裂缝称为温度裂缝。按结构的温度场不同、温度变形、温度应力不同，温度裂缝可分为三种类型：
①截面均匀温差裂缝：
一般桥梁结构为杆件体系长细结构，当温度变化时，构件截面受到均匀温差的作用，可忽略横截面两个方向的变形，只考虑沿梁长度方向的温度变形，当这种变形受到约束时，在混凝土内部就会产生拉应力，出现裂缝。例如：连续梁预留伸缩缝的伸缩量过小，或有施工散落的混凝土碎块等杂物嵌入伸缩缝，或堆集于支座处没有及时清理，使伸缩缝和支座失灵等，当温度急剧变化时，结构伸长受到约束，上部桥跨结构就会出现这种截面均匀温差裂缝，严重者还可能造成墩台的破坏。
②截面上、下温差裂缝
以桥梁结构中大量采用的箱形梁为例，当外界温度骤然变化时，会造成箱内外的温度差，考虑到桥梁为长细结构，可以认为在沿梁长方向箱内外的温差是一致的，沿水平横向没有温差。可将三维热传等问题简化为沿梁的竖向温度梯度来确定，一般假设梁的截面高度方向、温差呈线性变化。
在这种温差作用下，梁不但有轴向变形，还伴随产生弯曲变形。梁的弯曲变形在超静定结构中不但引起结构的位移，而且因多余约束存在，还要产生结构内部温度应力。当上、下温差变形产生的应力达到混凝土抗拉强度极限值时，混凝土就要出现裂缝，这种裂缝称为截面上、下温差裂缝。
③截面内外温差裂缝
水泥在水化过程产生一定的水化热，其大部分热量是在水泥浇筑后3天以内放出的。大体积混凝土产生的大量水化热不容易散发，内部温度不断上升，而混凝土表层散热较快，使截面内部产生非线性温度差。另外，预制构件采用蒸气养护时，由于混凝土升温或降温过快，致使混凝土表面剧烈升温或降温，也会使截面内部产生非线性温度差。在这种截面温差作用下，结构将产生弯曲变形，且符合平截面假设，截面纵向纤维因温差的伸长将受到约束，产生温度自应力。对超静定结构还会产生阻止挠曲变形的约束应力。有时此温度应力是相当大的，尤其是混凝土早期强度比较较低，很容易造成混凝土裂缝。
混凝土温度裂缝有以下特点：
①裂缝发生在板上时，多为贯穿裂缝；发生在梁上多为表面裂缝。
②梁板式结构或长度较大的结构，裂缝多是平行于短边。
③大面积结构（例如桥面铺装）裂缝多是纵横交错。
④裂缝宽度大小不一，一般在0.5mm以下，且沿结构全长没有多大变化。
预防温度裂缝的主要措施是合理设置温度伸缩缝，在混凝土组成材料中掺入适量的磨细粉煤灰，减少水化热，加强混凝土养护，严格控制升温和降温速度。

wangji7905... · 发表于 2006-5-17 10:28:03

以上为部分介绍病害情况，下边介绍的是桥梁加固技术方案
第二，桥梁改造加固方案设计
在对桥梁结构病害检测分析和鉴定评估的基础上，根据技术经济条件和使用要求，有针对性地制定加固方法。
一．桥梁改造加固方案设计的原则
1．分清加固的性质
根据桥梁病害检测分析和鉴定评估结果，桥梁结构加固设计应分为：承载力加固（强度加固）、使用功能加固（刚度加固）和耐久性加固等三种情况。
承载力加固是确保结构安全工作的基础，是桥梁改造加固设计的核心内容，其内容包括正截面抗弯承载力加固和斜截面抗剪承载力两部分。承载力加固应考虑分阶段受力的特点，注意新加补强材料与原结构的整体工作。
使用功能加固是确保桥梁正常工作的需要，主要是对活载变形或振动过大的构件，加大截面尺寸，增加截面刚度，以满足结构使用功能要求。
耐久性加固是指对结构损伤部位进行修复和补强，以阻止结构损伤部分的性能继续恶化，消除损伤隐患，提高结构的可靠性，提高结构的使用功能，延长结构使用寿命。
2．桥梁加固与加宽设计相结合
在公路改造设计中，很多情况下桥梁加固和加宽是同时进行的。在加宽宽度不大的情况下，尽量将加宽部分与原桥连为一体，使新旧桥共同工作，利用新加宽部分，调整原桥内力，减轻原梁负担，间接达到加固补强的目的。
3．注意各种加固补强方法的综合应用。
桥梁加固补强的方法很多，但是基本上可以划分为两大类：
第一类为改变结构体系，调整结构内力、减轻原梁负担。例如：加斜撑减少梁的跨度、简支梁改为连续结构、增加纵梁数目、调换梁位、加大新建边梁，调整横向分布系数，减轻原梁负担等。
第二类为加大截面尺寸和配筋，加固薄弱构件。例如：粘贴钢板、加焊钢筋，粘贴高强纤维复合材料，体外预应力加固。
设计中应注意各种加固方法的综合利用，通过调整结构内力，尽量的减轻原梁的负担，将加固补强工作量压到最少。
二．典型桥梁加固方案评述
1．鞍千9号桥加固设计
设计单位：原哈尔滨建筑工程学院
实施时间：1987年
（1）原桥的基本情况和加固设计要求
鞍千9号桥位于辽宁省鞍山至千山公路上，原桥为跨径L=12m的单跨二梁式钢筋混凝土简支梁桥，设计荷载为汽—15，挂—80，桥面净空为净—7，下部结构为座落于岩盘上的沉井基础，重力式混凝土桥台。
鞍千公路扩建为二级路，路基宽度为12m，行车道宽度为9m，在桥位处道路双侧加宽，桥面净空为净－9+2×1.5m，桥梁的设计荷载提高为汽—20，挂—100。
（2）桥梁现场调查和承载力检算
现场检测发现，原梁混凝土质量良好，未有发现可见裂缝，实测混凝土强度在26Mpa以上。经检算原梁可以满足原设计荷载汽—15，挂—80的要求。但距汽—20，挂—100的要求，正截面承载力相差约15%。
查阅原设计图纸和现场实际核对，原桥为座落于岩盘上的小沉井基础，桥台混凝土质量良好，经检算认为原桥基础具有较大的超载潜力。
（3）加固设计要点
①利用原桥基础的承载潜力，采用插入锚固钢筋，加大桥台盖梁悬臂长度。
②新加宽部分与原梁整体工作，适当加大新增主梁的截面尺寸，增加边梁刚度，调整荷载横向分布系数，减轻原梁的负担。为了加强新加宽的部分与原梁的整体工作，将原梁悬臂混凝土凿掉50cm，露出悬臂钢筋与新加宽部分桥面板钢筋焊接；在支点和跨中增设连接横梁。
③清除原桥面铺装层，全桥统一加铺10cm厚的桥面铺装混凝土，为了加强新旧混凝土之间的连接，将原桥面顶面凿成齿槽，保证新旧混凝土共同工作。计入6cm桥面铺装层参与主梁工作，即梁的有效高度增加6cm。

图2-1  鞍千9号桥加固方案示意图

方案评述
①该方案充分利用了原桥沉井基础的承载潜力，采用插入钢筋接长墩台盖梁悬臂，节省了大量的下部结构工量费用。
②采用加大新建边梁刚度，调整荷载横向分布系数，减轻原梁负担和桥梁铺装层参与主梁工作，增加梁的有效高度等综合措施，使原梁在不增加配筋的情况下，满足汽—20，挂—100的承载要求。
改进建议
①盖梁悬臂接长，若采用体外预应力筋或预应力锚筋技求施工更为方面，结构更为可靠。
②为保证桥面铺装混凝土与桥面板的共同工作，加强两者之间的连接，应设置锚固短键，桥面铺装层应设置双层钢筋或掺入高强复合纤维，增强混凝土的抗裂能力。
2．洪河1号桥
设计单位：原哈尔滨建筑工程学院
实施时间：1988年
（1）原桥的基本情况和加固设计要求
洪河1号桥位于黑龙江省二龙山至抚远公路，原桥为跨径8m的单跨装配式钢筋混凝土简支板梁桥，全桥由7块宽度为100cm板组成。设计荷载为汽—15，挂—80，桥面净空为净—7，下部结构为混凝土轻型桥台，扩大基础。
二抚公路扩建为二级公路，路基宽度为12m，行车道宽度为9m，在桥位处道路双侧加宽，桥面净空为净9+2×1.5m，桥梁的设计荷载提高为汽—20，挂—100。
（2）桥梁现场调查和承载力检算
现场检测发现原梁的混凝土质量良好，经回弹测定混凝土强度在28Mpa以上。经检算原桥可以满足汽—15、挂—80的承载要求，但距汽—20，挂—100的要求正截面承载力相差的18%。
现场调查发现，原桥桥台前墙混凝土质量良好，没发现基础不均匀沉降现象。
（3）加固设计要点
①按加宽的桥面净空要求，加宽部分采用2×2块宽度为125cm的钢筋混凝土矩形板。按新加宽部分与原桥共同工作计算，靠边第2、3块板受力最大，边板基本上位于人行道下面，受力较小。为此，将原桥边板（1号和7号）块分别引至新加宽部分的最外侧位置，中间空出250cm的空隙，布置新制作的2块125cm的钢筋混凝土矩形板，新板的钢筋按受力需要配置。
②将原桥面铺装混凝土凿除，全桥统一加铺10cm的C30陶砾混凝土。为了加强新旧混凝土之间的联系，在原桥面应凿成齿槽。
③原桥桥台及基础双侧加宽，新基础部分基底设50cm的水撼砂垫层。为了加强桥台台身新旧混凝土之间的连接，在原桥台台身插入锚固短筋。

图2-2  洪河1号桥加固方案示意图(图中尺寸单位为cm)
（4）方案评述与改进意见
①采用调换梁位的方法，合理利用原板的承载潜力，最大限度的发挥新加板的作用。
②改用轻质陶砾混凝土桥面铺装，减轻桥梁恒载内力。
采用上述综合措施，在保持原梁配筋不增加的前提下，达到了汽—20，挂—100的承载要求。
③陶砾混凝土桥面铺装中应设置钢筋网或掺入适量的高强复合短纤维，提高桥面铺装的抗裂能力。
3．坂头大桥
设计单位：交通部第一公路工程总公司设计所[4]
厦门市公路局[5]
实施时间：第一次加固1955年
第二次加固1999年
（1）原桥的基本情况及承载力评估
板头大桥位于国道324线厦门段，原桥建于1953年，其结构为四跨钢筋混凝土变高度连续T梁，外加一跨钢筋混凝土简支梁，其跨度划分及桥梁横断面如图2-3所示。
图2-3  坂头大桥的一般构造图

原桥的设计荷载为汽—13级。国道324线厦门段改扩建工程要求将桥梁的设计荷载提高为汽—超20级。为了探讨原桥加固利用的可行性，1995年对原桥进行详细的外观检查和荷载试验。试验结果表明：
①桥梁主体结构未发现明显的破损和裂缝，混凝土质量较好，强度等级均在C25以上；
②连续梁各支点截面抗弯承载较高可以满足汽—超20的承载要求。连续梁各跨中截面抗弯承载力较低，不能满足汽—超20的要求，必需进行加固补强。
③各跨中截面的实测挠度值，均小规范规定允许值。
（2）加固设计要点
针对原桥为变高度连续梁的特点和只需对跨中正截面抗弯承载力进行加固补强的要求，采用沿桥梁全长布置的直线型体外预应力束加固。在每个梁肋两侧跨中截面下缘处对称布置5 15.2钢绞线，钢绞线束在梁端张拉，采用OVM锚锚固，钢绞线束采用钢套通保护。（见图2-4）

图2-4  坂头大桥加固方案示意图
该桥第一次加固于1995年完成，据文献[5]介绍，桥梁加固后使用情况良好，但1999年4月检查发现有一根钢绞线束下垂，进一步调查发现有一根钢绞线在桥头端断裂，有二根钢绞线在游动锚板处断裂。
应该指出文献[5]介绍的桥梁加固施工的情况与文献[4]介绍的加固设计方案（图3-4）略有不同。实际实施时，体外预应力筋束张拉改为采用自行设计的游动锚板在中间张拉的方案，钢绞线束在桥梁的端部用墩头锚固。
文献[5]认为施工中采用的锚具选型不当，游动锚板固定差，钢绞线防护钢套筒空隙过大是造成钢绞线束下垂和断裂的原因。在第二次加固时，做了以下改进：
①取消中间的游动锚板，仍采用通常布置的直线钢绞线束，钢铰线束在一端桥台张拉，另一端为固定端，采用OVM锚具。
②取消钢铰线束外面的防护钢套管，改为聚乙烯塑料包裹，并做好固定措施。
1999年按上述改进方案对所有8根体外预应力筋束进行了更换。到目前使用情况良好。
（3）方案评述与改进建议
①该加固设计巧妙地利用了原桥为变高度连续梁的纵向布置特点和只需对跨中截面抗弯承载力加固的设计要求，采用靠近跨中截面下边缘通常布置的直线型体外预应力筋加固补强的原设计方案基本上是合理的。
②施工中采用游动锚中间张拉方案，构造不够合理。，中间游动锚板的双向锚具变形损失过大是造成钢绞线束下垂，有效预应力值降低的直接原因。为了避免在桥台端进行张拉的施工不便，可在连续梁支点截面下方设置锚固装置，钢筋分段设置，分段张拉。
③体外预应力筋锚固的可靠性是保证全桥安全工作的基础。应用采用具有防松动装置的专用OVM锚具，锚孔端部应扩孔为喇叭型，以防上钢筋振动时，卡紧断丝。
④为了减少体外预应力筋束的振动影响，对于较长的体外预应力筋束，每隔6~10m，应设置一个固定装置。
⑤体外预应力筋应采用专门生产的具有防腐蚀保护钢绞线，我国一般采用PE管外套，内装黄油保护层。

zhguku2004 · 发表于 2006-5-21 21:15:42

好文章呀,大家都一起来这里讨论,长知识

lwzhit · 发表于 2006-6-13 02:31:46

不错，张老师在4月份出了本这方面的书，可惜现在还买不到

砼 · 发表于 2006-7-6 09:39:33

书名叫什么呀？？怎么看不到图。

tomatogard... · 发表于 2007-4-24 17:37:49

桥梁加固与改造：蒙云，卢波编。定价29元，可以打98折。里面有比较详细的介绍。/桥梁工程鉴定与加固手册：陈开利编，120元

tls1914 · 发表于 2007-7-13 17:10:56

我也在为论文的事烦恼呢~ 要求1.5W~2W字闷~ 找了下网上现有的那有这么多字啊~

求求大家赐一篇桥梁加固的论文！

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