江汉航道网桥梁评估与升级改造研究

摘要

桥梁是线路的咽喉要道.由于结构自然老化、车辆荷载增加、不利环境影响以及养护维修欠缺,一部分桥梁不可避免地要暴露出各种结构损伤和既有桥梁不满足规定功能要求的问题越来越普遍.如果这些技术状况不佳的桥梁得不到及时的维修和加固,不仅会造成整条线路的局部瓶颈,而且还会对通行的车辆造成极大的隐患.因此,桥梁评估作为桥梁维修和加固的依据就显得尤为重要;此外出现了技术状况不佳的桥梁应根据实际情况采取相应的措施,而不能仅仅采取拆除重建的方法,因此加固和其他升级方法是目前比较符合中国国情的桥梁改造措施.该文分为桥梁静、动力检测、评估及升级改造两个部分.桥梁静力检测分为表观检测和荷载检测.在表观检测中将多层次模糊评价模型和桥梁使用性能等级隶属函数引入《公路技术养护规范》中的桥梁技术状况等级评定中,并对此规范中的桥梁部件缺损状况评定状况进行修正;通过建立因素论域、等级论域以及根据王光远教授提出的利用典型函数形式来建立桥梁使用性能等级隶属函数,通过权重和因素评判矩阵的关系来运算,逐级评判,最终求出桥梁综合评判等级.把模糊评估与现行的桥梁评估规范有机的结合起来.在静力检测中引入了超安全度γ的概念对桥梁技术状况进行分级,通过桥梁的表观检测和静力检测的γ值比较确定出超安全度γ和相应的技术状况等级.在动力检测中主要探讨了脉动测试和振型评估.其中脉动测试主要阐述了脉动试验、跑车试验、跳车试验、刹车试验.振型评估是通过划分单元的单元损伤指数来判断所划分单元是否受损.在升级改造中主要探讨了承载力升级、通航升级、交通流量升级三个因素.其中承载力升级主要针对航道网上的简支梁桥和拱桥(桁架拱桥和双曲拱桥).简支梁桥做了粘钢法和碳纤维法的加固试验,其他的加固方法供荆州市交通局选择参考;通航升级主要考虑通航等级所要求的净空高度,并结合顶升技术和经济分析.主要研究对象是简支梁桥和单跨拱桥.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1桥梁的隐患

1.1.1世界桥梁的隐患

1.1.2我国公路桥的瓶颈

1.1.3荆州市桥梁现状

1.2桥梁评估的发展

1.2.1基于设计规范的方法

1.2.2荷载试验法

1.2.3基于结构可靠性理论的方法

1.3桥梁评估的发展趋势

1.3.1桥梁检测技术

1.3.2桥梁评估方法

1.3.3我国公路桥梁评估的不足

第二章桥梁评估

2.1评估综述

2.1.1评估定义

2.1.2评估内容

2.1.3评估理由

2.1.4评估的依据

2.1.5评估程序

2.1.6评估方法

2.2结构损伤度评估法

2.2.1结构损伤度概念的建立

2.2.2结构损伤度的理论基础

2.3结构损伤度评估法实例

2.3.1荆州市小北门中桥结构损伤度评定

2.3.2左黄桥结构损伤度评定

2.4承载力检算法

2.4.1桥梁承载力检算

2.4.2对被鉴定的桥梁进行承载力的试验分析

2.4.3桥梁整体鉴定结论

2.5动力评估法

2.5.1脉动测试法

2.5.2振型评估法

第三章桥梁加固方法

3.1简支梁桥加固

3.2拱桥加固

3.2.1桁架拱桥加固

3.2.2双曲拱桥加固

3.3桥梁升级

3.3.1承载力升级(详见加固章节)

3.3.2通航升级

3.3.3交通流量升级

第四章桥梁检测与加固实例

4.1小北门中桥加固(粘贴钢板法)

4.1.1加固前检测

4.1.2加固后检测

4.2丫角桥加固(粘贴钢板法)

4.3沙市岑杨线左黄桥加固(碳纤维加固法)

（1）碳纤维布加固后的承载力理论计算

（2）沙市岑杨线左黄桥简介

（3）左黄桥桥梁的技术状况评估

（4）左黄桥加固设计施工图（见附件）

（5）左黄桥荷载试验报告

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间发表和完成的论文

致谢