混凝土桥梁病害分析与体外预应力加固技术应用研究

摘要

本文以天津某混凝土梁式桥为工程背景，对混凝土桥梁典型病害及病害产生原因进行了分析，得出桥梁上部结构、桥面系的技术状况评价结果。通过现场实测以及MIDAS建立模型，得出主梁自振频率评定结果。根据天津市某桥梁的实际检测数据，引入桥梁检算系数、截面折减系数、承载能力恶化系数和活载修正系数，分别对极限状态方程中的荷载效应和结构抗力效应进行修正，并通过比较判定了主梁满足原设计荷载的要求。运营周期较长的混凝土桥梁由于荷载、气候、外力破坏等不良因素的影响，都不同程度的出现了各种各样的病害与破损。桥梁承载能力由于病害的影响，不能满足现行规范要求，选择体外预应力的方法补强既有钢筋混凝土梁桥，可改善其使用性能、提高承载能力。由体外预应力加固的特点决定了加固过程基本为带载加固，其设计计算与新建结构最大的区别在于应考虑分阶段受力的影响。
　　本文运用力法原理，推导了在正截面承载力计算中，无转折点的体外预应力筋的应力增量公式，提出了考虑分阶段受力的影响的抗裂性验算方法，给出体外预应力加固设计方案；从预应力钢筋材料性能发挥等方面，阐述了体外预应力加固的技术特点和应用范围。从工程费用、断交施工期等方面，对体外预应力加固方案与实际换梁方案进行对比，推荐方案为体外预应力加固方案。本研究成果对既有桥梁的承载力评定、体外预应力加固混凝土梁桥的设计与施工，具有较高的参考价值。

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第一章 绪论

1.1混凝土梁桥主要病害

1.2体外预应力加固技术发展概况

1.3课题研究意义

1.4本文主要研究内容

第二章 混凝土桥梁典型病害及评价

2.1 工程概况

2.2桥梁上部结构病害

2.3桥梁评价结果分析

2.4桥梁自振频率评定标度

第三章 原结构承载力计算分析

3.1钢筋混凝土桥梁承载能力评定方法

3.2混凝土桥梁检算要点

3.3 计算参数

3.4 结构复核计算

第四章 体外预应力加固混凝土结构研究

4.1体外预应力筋的布置

4.2模型建立及结果分析

4.3体外预应力加固的计算分析

4.4主梁设计计算分析

第五章 体外预应力结构加固与换梁的技术经济比较

5.1体外预应力结构加固和更换T梁方案描述

5.2体外预应力结构加固与换梁的技术经济比较

第六章 结论

6.1结论

6.2展望

参考文献

攻读学位期间取得的科研成果

致谢