碳纖維棒加固石拱橋的應(yīng)用研究.pdf

1、石拱橋結(jié)構(gòu)因兼具節(jié)省鋼筋混凝土材料、受力合理、空間利用率高及外形美觀等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)被廣泛采用，為我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)發(fā)揮了巨大的作用。隨著我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展，車輛超限超載的現(xiàn)象愈演愈烈，導(dǎo)致許多早期修建的石拱橋出現(xiàn)病害，病害使橋梁結(jié)構(gòu)的正常使用受到影響，并對(duì)橋梁的運(yùn)營(yíng)安全造成威脅，影響了我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展。我國(guó)危舊石拱橋不僅數(shù)量眾多，而且分布廣泛，拆除重建則耗資過(guò)大，并且多數(shù)道路因修建臨時(shí)便道困難需中斷交通；然而石拱橋修建處往往地勢(shì)崎嶇

2、，多為交通樞紐，中斷交通會(huì)對(duì)交通運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生極大的影響。在中斷交通困難的情況下，采用適當(dāng)?shù)募庸碳夹g(shù)加固補(bǔ)強(qiáng)承載能力不足的石拱橋，恢復(fù)或提高橋梁的承載能力、延長(zhǎng)其使用壽命，既能節(jié)省大量資金，還能消除交通安全隱患，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。
　　目前常用的石拱橋加固方法很多，每種加固方法都各有所長(zhǎng)，也各有其缺點(diǎn)，特別是圬工材料與加固材料（纖維布，鋼板）的溫縮模量差異大，使其溫縮變形狀態(tài)不同步，影響結(jié)構(gòu)加固后的耐久性；為提高結(jié)構(gòu)承載力，當(dāng)前加固方法

3、中采用的高強(qiáng)材料多為鋼材，但由于其容易生銹與腐蝕，不僅增加了自重，還增加了養(yǎng)護(hù)費(fèi)用；且多數(shù)情況下仍需中斷交通，不經(jīng)濟(jì)且社會(huì)影響大。所以，采用一種使用耐腐蝕、高強(qiáng)輕質(zhì)材料，且施工方便、經(jīng)濟(jì)、對(duì)交通運(yùn)輸影響不大的加固方法顯得尤為重要。近幾年來(lái)，在歐美、日韓等發(fā)達(dá)國(guó)家，碳纖維棒在橋梁加固中的應(yīng)用技術(shù)得到了相關(guān)專業(yè)人員的深入研究，而美國(guó)土木工程學(xué)會(huì)對(duì)其相關(guān)技術(shù)指南的制定，又為碳纖維棒加固橋梁技術(shù)提供了技術(shù)指導(dǎo)。
　　本文以碳纖維棒方法加固

4、鋪?zhàn)痈蹣驗(yàn)楣こ瘫尘?，考慮到我國(guó)石拱橋加固技術(shù)的實(shí)際情況，參考國(guó)內(nèi)外碳纖維棒加固橋梁技術(shù)的研究成果，從碳纖維棒加固石拱橋的理論分析出發(fā)，探討石拱橋加固結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，并考慮結(jié)構(gòu)“二次受力”特點(diǎn)計(jì)算結(jié)合面的應(yīng)力情況及成橋階段的受力情況，找出石拱橋加固后承載能力的計(jì)算方法，結(jié)合加固組合結(jié)構(gòu)的有限元分析，對(duì)鋪?zhàn)痈蹣蜻M(jìn)行碳纖維棒的加固計(jì)算，并就施工工藝的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了闡明，最后用基于剛度的拱橋加固效果評(píng)價(jià)方法和基于動(dòng)力特性的拱橋加固效果評(píng)價(jià)方法對(duì)