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原文传递碳纤维棒加固石拱桥的应用研究

论文题名：	碳纤维棒加固石拱桥的应用研究
关键词：	石拱桥;碳纤维棒;加固补强;施工工艺;承载能力
摘要：	石拱桥结构因兼具节省钢筋混凝土材料、受力合理、空间利用率高及外形美观等优点，在我国被广泛采用，为我国交通运输事业发挥了巨大的作用。随着我国交通运输的快速发展，车辆超限超载的现象愈演愈烈，导致许多早期修建的石拱桥出现病害，病害使桥梁结构的正常使用受到影响，并对桥梁的运营安全造成威胁，影响了我国交通运输的发展。我国危旧石拱桥不仅数量众多，而且分布广泛，拆除重建则耗资过大，并且多数道路因修建临时便道困难需中断交通；然而石拱桥修建处往往地势崎岖，多为交通枢纽，中断交通会对交通运营产生极大的影响。在中断交通困难的情况下，采用适当的加固技术加固补强承载能力不足的石拱桥，恢复或提高桥梁的承载能力、延长其使用寿命，既能节省大量资金，还能消除交通安全隐患，社会经济效益显著。　　目前常用的石拱桥加固方法很多，每种加固方法都各有所长，也各有其缺点，特别是圬工材料与加固材料（纤维布，钢板）的温缩模量差异大，使其温缩变形状态不同步，影响结构加固后的耐久性；为提高结构承载力，当前加固方法中采用的高强材料多为钢材，但由于其容易生锈与腐蚀，不仅增加了自重，还增加了养护费用；且多数情况下仍需中断交通，不经济且社会影响大。所以，采用一种使用耐腐蚀、高强轻质材料，且施工方便、经济、对交通运输影响不大的加固方法显得尤为重要。近几年来，在欧美、日韩等发达国家，碳纤维棒在桥梁加固中的应用技术得到了相关专业人员的深入研究，而美国土木工程学会对其相关技术指南的制定，又为碳纤维棒加固桥梁技术提供了技术指导。　　本文以碳纤维棒方法加固铺子港桥为工程背景，考虑到我国石拱桥加固技术的实际情况，参考国内外碳纤维棒加固桥梁技术的研究成果，从碳纤维棒加固石拱桥的理论分析出发，探讨石拱桥加固结构的受力特点，并考虑结构“二次受力”特点计算结合面的应力情况及成桥阶段的受力情况，找出石拱桥加固后承载能力的计算方法，结合加固组合结构的有限元分析，对铺子港桥进行碳纤维棒的加固计算，并就施工工艺的技术要点进行了阐明，最后用基于刚度的拱桥加固效果评价方法和基于动力特性的拱桥加固效果评价方法对加固前和采用了两种加固方法的加固后的铺子港桥进行效果评价。
作者：	龙屹宇
专业：	建筑与土木工程
导师：	刘小燕;韦成龙;鲁复查
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长沙理工大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文