鋼板—混凝土組合加固方法試驗(yàn)研究及實(shí)橋應(yīng)用.pdf

1、我國上個(gè)世紀(jì)80年代前修建的眾多公路橋梁由于設(shè)計(jì)荷載等級較低或其運(yùn)營過程中受各種因素的影響出現(xiàn)了不同程度的病害，導(dǎo)致橋梁承載能力下降，已不能滿足交通發(fā)展的需要，對這些在役橋梁進(jìn)行旨在提高其承載能力的加固改造已迫在眉睫。因此，橋梁維修、加固及改造技術(shù)研究已成為橋梁科技發(fā)展的重要方向。隨著材料科學(xué)的發(fā)展，新型實(shí)用加固改造技術(shù)不斷出現(xiàn)。鋼板-混凝土組合加固技術(shù)通過合理地運(yùn)用鋼板與混凝土兩種材料以及結(jié)合界面連接件的合理構(gòu)造布置，形成一種可顯著提

2、高橋梁承載力與結(jié)構(gòu)剛度的新型實(shí)用加固技術(shù)。但國內(nèi)外對此方面的研究尚不夠深入。由此可見，開展鋼板－混凝土組合加固混凝土橋梁的研究，具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。
　　論文主要針對鋼板－混凝土組合加固混凝土橋梁方法與工程應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)問題，通過模型梁試驗(yàn)、理論及數(shù)值模擬分析、實(shí)橋應(yīng)用，對鋼板—混凝土組合加固梁的受力性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究并提出相應(yīng)的理論計(jì)算公式；完善鋼板—混凝土組合加固技術(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算方法并結(jié)合依托工程，提出實(shí)用的結(jié)構(gòu)連

3、接方式，采用鋼板—混凝土組合加固和粘貼鋼板兩種方法完成了兩座橋梁的加固設(shè)計(jì)，通過橋梁荷載試驗(yàn)將兩種加固方法的加固效果進(jìn)行比較研究，最后通過加固前后、運(yùn)營后測試驗(yàn)證組合加固混凝土橋梁的效果。本文的研究工作為鋼板—混凝土組合加固技術(shù)在橋梁加固工程應(yīng)用提供了技術(shù)支持。研究成果包括：
　　本文開展了鋼板—混凝土組合加固T形鋼筋混凝土梁的抗彎性能試驗(yàn)研究、數(shù)值分析，觀察試驗(yàn)梁從加載到破壞的各階段現(xiàn)象以及破壞形式，對試驗(yàn)得到的抗彎承載能力、變

4、形和應(yīng)變結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的分析。試驗(yàn)結(jié)果表明：鋼板-混凝土組合加固可使混凝土T梁極限抗彎承載力提高約2倍；植筋間距、原梁彎曲損傷程度對組合加固T梁的極限抗彎承載力影響僅為4％左右；植筋間距越大，新老混凝土界面縱向相對滑移越大?；谑褂糜邢拊浖嗀nsys采用塑性方法對鋼筋混凝土T形梁組合加固后的受力性能進(jìn)行分析，并與試驗(yàn)結(jié)果對比，表明試驗(yàn)梁加固后極限抗彎承載力的數(shù)值計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果相差最大為9%。最后建立了鋼板—混凝土組合加固鋼筋混凝土T

5、形梁極限抗彎承載力理論計(jì)算公式。
　　本文進(jìn)行了鋼板—混凝土組合加固鋼筋混凝土T形梁的抗剪性能試驗(yàn)研究和數(shù)值分析。對損傷后的混凝土T形梁進(jìn)行了組合加固抗剪承載力試驗(yàn)，得到了試驗(yàn)梁剪切破壞時(shí)的受力特性以及極限承載力，揭示了鋼板－混凝土組合加固鋼筋混凝土T梁的剪壓破壞機(jī)理。鋼板－混凝土組合加固鋼筋混凝土T梁的有限元計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好，并由此提出了組合加固鋼筋混凝土T形梁的抗剪承載力計(jì)算公式，極限抗剪承載力計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合

6、較好。
　　本文將鋼板－混凝土組合加固技術(shù)應(yīng)用于火災(zāi)受損的混凝土連續(xù)箱梁橋和空心板橋的加固搶修；加固設(shè)計(jì)提出了兩種連接構(gòu)造措施，能夠確保原結(jié)構(gòu)和新混凝土、鋼板形成整體共同工作，結(jié)構(gòu)安全耐久，性能可靠。
　　本文將鋼板－混凝土組合加固技術(shù)與粘貼鋼板加固加固技術(shù)同時(shí)運(yùn)用于實(shí)橋主梁加固，并將采用兩種加固技術(shù)加固后的主梁受力性能進(jìn)行了分析對比，在荷載作用下采用組合加固的主梁應(yīng)變理論計(jì)算值及實(shí)測值均明顯小于采用粘鋼加固的主梁，采用組合