【導(dǎo)讀】減小了梁的截面,節(jié)省圬工,節(jié)省鋼材。連續(xù)梁橋的中墩上只需設(shè)一個(gè)支座,可以減少。連續(xù)梁橋具有較大的剛度,整體性好,抗震性能好。當(dāng)其一跨受有荷載時(shí),其他。各跨都將發(fā)生彎曲,而且形成平滑的彈性曲線,從而可以減少活載的沖擊作用。為突出的問題之一。混凝土梁式橋的主要病害形式為混凝土梁體裂縫和鋼筋銹蝕兩大方面。而且混凝土梁式橋出現(xiàn)缺陷并不是單獨(dú)的因素引發(fā)的，而是一個(gè)因素誘發(fā)，很多個(gè)因素共同促進(jìn)其發(fā)展，各種病害相互促進(jìn)、相互影響、共同伴生。綜合分析，以便確定相應(yīng)的解決方案。臺等位置的受力及災(zāi)害不做分析。本課題的主要研究內(nèi)容是對嘉濱路牛角沱高架橋外二橋前五跨建立有限元模型，通過有限元法來模擬其受力過程，找出其加載的薄弱環(huán)節(jié)。對橋梁出現(xiàn)的災(zāi)害提出加固方案，并在。多種方案中選擇出最佳方案。

　　

【正文】 凝土析水過多，混凝土沉降引起沿鋼筋方向的裂縫。 王振：嘉濱路牛角沱高架橋 15 跨維護(hù) 方案研究 第 29 頁 共 61 頁 圖 8 第五跨災(zāi)害（ a） 圖 9 第五跨災(zāi)害（ b） 圖 10 第 五跨災(zāi)害（ c） 圖 11 第五跨災(zāi)害（ d） 本章小結(jié) 混凝土梁式體系橋梁在建造和使用過程中，由于環(huán)境因素的影響和使用條件的多樣化，在橋梁的不同部位會出現(xiàn)不同形式的損傷和病害?；炷亮菏綐虻闹饕『π问綖榛炷亮后w裂縫和鋼筋銹蝕兩大方面?；炷磷钪饕膿p傷時(shí)裂縫，除此之外還有蜂窩、孔洞、白化、露筋、剝落、層析等表層損傷。 本章分析研究了橋梁可能出現(xiàn)的各種災(zāi)害以及各種災(zāi)害的成因、位置、特點(diǎn)和危害， 并且根據(jù) 嘉濱路牛角沱高架橋外二橋前五跨出現(xiàn)的災(zāi)害情況判斷其災(zāi)害種類，并且具體分析該橋各跨的災(zāi)害情況，為之后對該橋加固提供理論基礎(chǔ)，并為加固方案的選擇提供了依據(jù)。 20xx屆工程力學(xué)專業(yè)畢業(yè)論文 第 30 頁 共 61 頁 第四章 橋梁加固 橋梁加固簡介 改革開放以來，特別是在進(jìn)入二十一世紀(jì)后，我國的公路，橋梁建設(shè)取得了爆炸式的發(fā)展。但在高速發(fā)展的同時(shí)，也出現(xiàn)了很多問題。橋梁在營運(yùn)使用過程中，由于超載等原因產(chǎn)生較大的損壞，承載力，強(qiáng)度降低，或由于交通運(yùn)輸?shù)娜找娣泵?，橋梁承載能力和通過能力不滿足要求就是這其中最為突出的問題之一。解決舊橋承載能力和通過 能力不足的問題。通常由兩種方案可供選擇： — 是拆除舊橋后重建新橋，或者采取加固措施。相對而言，前者施工費(fèi)時(shí)，費(fèi)力，而且造價(jià)較高，后者所需費(fèi)用節(jié)約很多， — 般僅為新建橋梁的 1/10 至 3/10【 4】 。 相比較而言，采用維修加固，提高橋梁的承載能力和通過能力，是提高現(xiàn)有橋梁經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)省投資和減少人力，物力的重要途徑。 橋梁加固是通過改善、優(yōu)化橋梁受力性能來實(shí)現(xiàn)提高橋梁局部或整體承載能力的技術(shù)措施。橋梁加固通常會盡量保持原結(jié)構(gòu)受力體系，如果改變結(jié)構(gòu)受力體系，則需要進(jìn)行嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)分析和力學(xué)驗(yàn)算。 在舊橋的加固改造 過程中，每座橋梁情況都有所差異，都具有各自的優(yōu)勢和缺陷，但是在很多方面都存在著相通之處。在加固過程中，應(yīng)當(dāng)遵守橋梁加固的各種規(guī)范，結(jié)合每一座橋各自的特點(diǎn)，在實(shí)踐中積極創(chuàng)新、不斷探索研究，盡可能把最先進(jìn)的技術(shù)和材料融入舊橋加固、改造中，提出多種可行的方案，使舊橋能夠繼續(xù)保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和行車的安全，保證交通的暢通。 橋梁加固情況 隨著橋梁的投入運(yùn)營，難免會出現(xiàn)各種問題，那么，什么樣的問題需要加固呢 ?在出現(xiàn)下列幾種情況后需要加固舊橋。 ① 橋梁承載能力不足。由于車輛數(shù)量的增加，導(dǎo)致原有橋梁因承載能力不夠而損壞 或者不能滿足需要通行的車輛的強(qiáng)度要求。 ② 對橋梁的損壞程度進(jìn)行評估，如果出現(xiàn)大面積混凝土脫落，或者裂縫寬度超過規(guī)范許可的范圍，最終導(dǎo)致車輛不能正常通行。 ③ 由于道路改建、擴(kuò)建或者交通量增大等原因，原有橋梁的寬度不能滿足車輛正常通行，應(yīng)對舊橋進(jìn)行拓寬加固處理。 ④ 橋梁的整體或局部的剛度不足，已不能正常使用時(shí)，為了提高其剛度，需對原有橋梁進(jìn)行加固。 ⑤ 在長期荷載的作用下或由于其他原因，造成的橋梁局部破損，如表面混凝土脫落，裂縫等。 王振：嘉濱路牛角沱高架橋 15 跨維護(hù) 方案研究 第 31 頁 共 61 頁 ⑥ 當(dāng)強(qiáng)度不能滿足要求時(shí)，則必須對破壞的部位或桿件加固處理；若損壞程度較輕，則只需進(jìn)行修補(bǔ)即 可，無需進(jìn)行加固。 舊橋加固的考慮的因素和原則 橋梁結(jié)構(gòu)的體系各種各樣，每種橋型的力學(xué)性能都有差異，而且病害出現(xiàn)的位置、損傷程度以及發(fā)生的機(jī)理往往不同，因此采用的加固形式也有區(qū)別。選擇最優(yōu)的加固方案可以有效的節(jié)約成本，合理利用資源，最大限度的滿足交通需求，給社會創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。 考慮因素 橋梁加固改造方案要按照橋梁的具體情況、改造技術(shù)要求和外界的環(huán)境而選取的集中加固方式的合理搭配。在選擇加固方案時(shí)要考慮多種因素 : ① 橋梁的結(jié)構(gòu)形式 ② 是否需要封閉交通 ③ 施工技術(shù)水平情況 ④ 預(yù)計(jì)加固效果 ⑤ 橋梁所處的地形、水文、自然條件 ⑥ 加固資金成本 ⑦ 橋梁現(xiàn)狀分析 原則 針對同一個(gè)損傷和病害，會有很多可行的加固方法，在設(shè)計(jì)橋梁加固方案時(shí)為避免明顯不合適的累贅方案，應(yīng)遵循以下原則。 1) 橋梁加固不宜改變原有的橋梁結(jié)構(gòu)類型。 2) 注重橋梁結(jié)構(gòu)受力的合理性，注意加固前后結(jié)構(gòu)的變性協(xié)調(diào)，保證結(jié)構(gòu)的整體性。 3) 加固方案盡量減少加固成本，減少工期，盡可能不影響交通。 4) 加固后的橋梁盡可能美觀，加固部分不能過分影響景觀。 5) 考慮舊橋的承載能力和加固后的交通等級。 6) 及時(shí)修復(fù)橋梁的表面缺陷，如混凝土裂縫 、鋼筋銹蝕、混凝土脫落等。 橋梁加固的常用途徑和方法： 加固方法 1) 通過增大原結(jié)構(gòu)薄弱部件截面來提高原結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度。 2) 用新構(gòu)件代替舊的、損壞的構(gòu)件。 3) 對原結(jié)構(gòu)施加外應(yīng)力，抵消結(jié)構(gòu)工作時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力。 4) 通過改變原結(jié)構(gòu)的受力體系，使原結(jié)構(gòu)能滿足受力要求。 20xx屆工程力學(xué)專業(yè)畢業(yè)論文 第 32 頁 共 61 頁 橋梁常用的加固方法 增大截面和配筋加固法（外包混凝土加固法）。 粘貼鋼板（筋）加固法。 改變結(jié)構(gòu)受力體系加固法。 噴射混凝土加固法。 體外預(yù)應(yīng)力加固法。 增設(shè)縱梁支撐加固法。 纖維復(fù)合材料加固法。 常規(guī)加固技術(shù)的具體內(nèi)容及 優(yōu)缺點(diǎn) 技術(shù)名稱 技術(shù)內(nèi)容 適用范圍 優(yōu)缺點(diǎn) 增大主梁截面法 增加主梁法 鑿開梁肋下緣砼保護(hù)層 ,露出原底層主筋 ,將原箍筋切斷拉直后在主筋下緣增焊受力主筋 ,再重新澆筑保護(hù)層砼 ,以增大受力鋼筋的截面 適用于受力主筋截面不足且橋下凈空受限 ,不允許增加梁高的情況 不減小橋下凈空 ,但需截?cái)嗖⒔娱L箍筋 ,對結(jié)構(gòu)的損傷較大 ,導(dǎo)致施工中的不安全因素增多 ,且施工工藝較復(fù)雜 加厚橋面板法 鑿除原橋面鋪裝層 ,橋面板經(jīng)鑿毛洗凈并每隔一定間距設(shè)置剪力槽或剪力鍵 ,再現(xiàn)澆一層新的鋼筋砼鋪裝層 適用于允許中斷交通的小跨徑 T 梁或板梁 橋 施工時(shí)橋上交通受阻 ,不允許中斷交通的橋梁不宜采用 。將增加結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的彎矩 ,結(jié)構(gòu)的承載力提高不顯著 增大梁肋混凝土截面法 將結(jié)合部位的砼鑿毛洗凈后 ,每隔一定間距露出原主筋 ,增設(shè)箍筋將新、舊主筋牢固連接 ,再掛模澆筑新增梁肋馬蹄形砼 適用于橋下凈空較高 ,允許增加主梁高度的情況 將減小橋下凈空 ,對于要求橋下凈空的橋梁無法組織實(shí)施且對橋梁的外觀影響較大 ,不適于城市橋梁 外部粘粘貼鋼板 對粘貼部位砼和粘貼用鋼板進(jìn)行表面處理后 ,用環(huán)氧樹脂膠漿將鋼板粘貼在 粘貼鋼板加工成型較困難 ,需要一定的支護(hù)設(shè)備 ,而且在長期使用過王振：嘉濱路牛角沱高架橋 15 跨維護(hù) 方案研究 第 33 頁 共 61 頁 結(jié)加固 砼表面 ,并加壓成型 ,使鋼板密貼砼表面 ,以提高梁的 抗彎、抗剪能力 程中維修保養(yǎng)工作量大 ,粘結(jié)材料的耐久性能也值得重視 粘貼 玻璃鋼 對粘貼部位砼和粘貼用鋼板進(jìn)行表面處理后 ,用環(huán)氧樹脂膠漿將多層玻璃纖維布壓鋪成玻璃鋼 (其間可放高強(qiáng)鋼絲排柵 ) ,然后將成型玻璃鋼粘貼在構(gòu)件下表面 特別適用于重型車輛或大型設(shè)備過橋時(shí)的臨時(shí)加固處理 玻璃鋼的彈性模量較砼低 ,在荷載作用下產(chǎn)生的變形較大 ,且玻璃鋼在惡劣環(huán)境下的老化問題較突出 粘貼鋼筋 對粘貼部位砼和粘貼用鋼板進(jìn)行表面處理后 ,用環(huán)氧樹脂膠漿將點(diǎn)焊成排 柵的鋼筋粘貼在砼表面 ,并對鋼筋作防護(hù)處理 ,以提高梁的抗彎能力 增加輔助構(gòu)件法 增加主梁 在新增主梁位置將原橋面鑿開 ,切斷原橫隔梁 ,利用原結(jié)構(gòu)掛設(shè)模板 ,現(xiàn)澆鋼筋砼主梁 ,并連通原橫隔梁 ,保證新舊結(jié)構(gòu)成為整體 ,共同受力 適用于主體結(jié)構(gòu)基本完好、而承載力不能滿足要求的情況 必須中斷交通 ,且工藝復(fù)雜 ,工程量大 ,對原結(jié)構(gòu)的損傷較大 增加 橫隔梁 在新增橫隔梁部位的主梁上鉆孔 ,設(shè)置貫通全橋?qū)挼匿摻?,并設(shè)法固定鋼筋 ,待將與主梁結(jié)合處的砼鑿毛、清洗后掛模澆筑 適用于因橫向聯(lián)系較差而降低承載力的橋梁上部結(jié)構(gòu) 改 八字撐 在簡支橋孔設(shè)置鋼制或鋼 適用于建 對橋下凈空影響非常20xx屆工程力學(xué)專業(yè)畢業(yè)論文 第 34 頁 共 61 頁 變結(jié)構(gòu)體系法 架加固 筋砼制八字撐架 ,為原橋上部結(jié)構(gòu)增設(shè)兩個(gè)支承 ,使原一跨簡支梁變?yōu)槿邕B續(xù)梁 在不通航河道上的橋梁上部結(jié)構(gòu) 大 ,極不適于城市橋梁的加固 ,當(dāng)建筑高度較大時(shí) ,其工程量較大 連續(xù)體 系加固 將原多跨簡支梁的梁端翼緣連接起來 ,使受力體系由原來的簡支轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù) ,從而改善結(jié)構(gòu)的受力性能 適用于原簡支梁跨中截面抗彎能力明顯不足的情況 雖不受凈空限制 ,但對交通有影響 增設(shè)大邊梁法 在原橋主梁的兩側(cè)增設(shè)抗彎、抗扭剛度相對較大的梁 ,并設(shè)置橫隔梁 使新舊結(jié)構(gòu)成為整體 ,共同受力 ,使新增邊梁能分擔(dān)較多的荷載內(nèi)力 ,從而減少原有結(jié)構(gòu)承擔(dān)的內(nèi)力 適用于主體結(jié)構(gòu)基本完好 ,具有一定承載潛力 ,同時(shí)需要加寬的橋梁 新建部分與原有結(jié)構(gòu)相對獨(dú)立 ,對交通的影響較小 ,也不受橋下凈空的限制 ,但新建部分與原有結(jié)構(gòu)之間必須采取可靠的聯(lián)結(jié)措施 ,才能使其共同 工作 截面轉(zhuǎn)換法 將多梁式鋼筋砼 T 型梁橋的下翼緣封閉 ,使橋梁由開口的П型轉(zhuǎn)換為閉合的箱型結(jié)構(gòu) ,提高截面的抗彎、抗扭剛度 適用于 T 型梁或П型梁橋 加固效果較好 , 但施工時(shí)在橋下工作 ,操作空間受到限制 ,特別是箱型梁底板砼的澆注較 困難 體外預(yù)應(yīng)力法 體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)，實(shí)質(zhì)上就是對結(jié)構(gòu)增加體外預(yù)應(yīng)力來抵消外荷載產(chǎn)生的部分內(nèi)力，從另一個(gè)角度考慮，體外預(yù)應(yīng)力加固法是在原結(jié)構(gòu)上增加中間彈性支座來減少原結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。 包括水平預(yù)應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)拉桿加固法、下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)拉桿加固法、組合預(yù)應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)拉桿加固法、箱梁體外預(yù)應(yīng)力加固法。 王振：嘉濱路牛角沱高架橋 15 跨維護(hù) 方案研究 第 35 頁 共 61 頁 體外預(yù)應(yīng)力加固梁式橋，實(shí)際上就是改變梁體原有受力體系的加固方法。所以，根據(jù)加固對象的不同，該方法又可分為預(yù)應(yīng)力拉桿加固法和預(yù)應(yīng)力撐桿加固法兩種。其中，預(yù)應(yīng)力拉桿加固法主要用于受彎構(gòu)件，而預(yù)應(yīng)力撐桿加固法適用于提 高軸心受壓和偏心受壓鋼筋混凝土柱的承載能力，例如：排架樁式橋墩、橋臺以及拱橋的柱式腹拱墩等。 當(dāng)橋梁存在結(jié)構(gòu)缺陷，尤其是承載力不足或需要提高荷載等級時(shí)，就需要對橋梁主要受力構(gòu)件進(jìn)行加固，可在梁體外部受拉區(qū) (梁底與梁兩側(cè) )設(shè)置鋼筋或鋼絲束，并施加頂應(yīng)力，以抵消部分永久作用應(yīng)力，起到卸載作用，改善橋梁的受力狀況，達(dá)到提高橋梁承載能力的目的。 對于需要加固的鋼筋混凝土梁式橋，常在梁底或梁側(cè)下部增設(shè)頂應(yīng)力加勁鋼絲索或預(yù)應(yīng)力粗鋼筋，并分別錨固在梁的兩端，通過設(shè)置一定的連接構(gòu)件使預(yù)應(yīng)力拉桿 (鋼絲索或粗鋼筋 )與梁體構(gòu)成 一個(gè)桁架體系，成為一次超靜定結(jié)構(gòu)，從而抵消部分永久作用應(yīng)力，起到卸載作用，因此較大幅度地提高橋梁承載能力。 圖 1 預(yù)應(yīng)力加固法原理圖 通過在梁體外布設(shè)鋼材的拉桿或撐桿，并與被加固的梁體錨固連接，然后施加預(yù)應(yīng)力，強(qiáng)迫后加的拉桿或撐桿受力，從而改變原結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布，并降低原結(jié)構(gòu)應(yīng)力數(shù)值，使結(jié)構(gòu)總承載力顯著提高，且可減少結(jié)構(gòu)的變形、使裂縫寬度縮小甚至完全閉合。這就是體外預(yù)應(yīng)力加固梁式橋梁，并能提高其承載能力的機(jī)理。 粘貼鋼板加固法 20xx屆工程力學(xué)專業(yè)畢業(yè)論文 第 36 頁 共 61 頁 鋼板粘貼補(bǔ)強(qiáng)法 是采用環(huán)氧樹脂系列粘接劑，將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的受拉區(qū)域薄弱部位，使之與結(jié)構(gòu)物形成整體，用以代替需增設(shè)的補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，通過鋼板與補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的共同作用，提高其剛度，限制裂縫開展，改善鋼筋及混凝土的應(yīng)力狀態(tài)，提高梁的承載能力，以達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)效果一種加固方法。 粘貼鋼板法主要使用范圍和作用： （ 1） 提高橋梁結(jié)構(gòu)的抗彎能力。鋼板應(yīng)粘貼在受拉緣表面，以鋼板與混凝土粘結(jié)面的混凝土局部剪切強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)原則上應(yīng)保證鋼板發(fā)生屈服變形前，粘結(jié)處混凝土不出現(xiàn)剪切破壞。 （ 2） 增加結(jié)構(gòu)的抗剪強(qiáng)度。鋼板應(yīng)粘貼在結(jié)構(gòu)的側(cè)面，并垂直于剪切裂縫的 方向斜向粘貼（斜度通常為 45176?！?60176。