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原文传递整体式钢筋混凝土板桥拆除加固措施前后安全评估试验研究

论文题名：	整体式钢筋混凝土板桥拆除加固措施前后安全评估试验研究
关键词：	桥梁拆除;静载试验;加载破坏性试验;可靠度;有限元分析;加固措施;安全评估
摘要：	我国在上个世纪七、八十年代修建的桥梁很多，其中很大一部分就是三、四级公路桥梁。由于当时桥梁设计荷载较低、年代久远及缺乏维护等原因，大部分此类桥梁都存在安全隐患或可能已满足不了运营要求，如何对此类桥梁的可靠性进行准确评估是一个很重要的问题，关系到人们的生命财产安全和桥梁使用的经济性。　　本文属于云南省交通运输厅科技项目“云南在役多年小跨径梁式桥安全再利用试验研究”的子课题。对云南一座运营近30年整体式钢筋混凝土板桥进行力学性能研究，该桥在运营过程中曾被加固过。开展静载试验针对两种状态进行对比研究。一是未拆除加固前的状态，包括钢板加固、钢板与梁顶混凝土层加固两种情况;二是拆除所有加固后的状态。评估桥梁现有状态是否满足要求，分析桥梁拆除加固前后力学性能变化;另外对拆除所有加固桥梁状态进行加载破坏性试验，研究加载过程中桥梁受力机理等问题;最后建立三维实体有限元仿真模型，对静载试验和加载破坏性试验进行模拟，将理论数据与实测数据进行对比分析。主要研究内容和成果如下: 　　(1)本文对桥梁无损检测方法和理论进行了介绍，对试验桥梁进行专项检测，包括混凝土强度检测、混凝土碳化深度检测和钢筋锈蚀检测，检测结果表明混凝土强度略低于设计值，桥梁底板混凝土碳化深度在5.0～6.0mm之间，桥梁侧面混凝土碳化深度都大于10mm，钢筋锈蚀结果在-300～-400mV之间，表明钢筋有锈蚀活动性，发生锈蚀概率大于90％。初步评价桥梁现有状况，为试验分析提供参考。　　(2)本文对加固桥梁原始状态进行静载试验分析，分析表明在试验荷载作用下，控制截面部分测点应变实测值大于理论计算值，根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》规定，判定现加固状态桥梁承载能力不满足要求。　　(3)本文对桥梁加固前后进行静载试验数据对比分析，在桥梁拆除顶板混凝土加固层后进行静载试验，测点应变、挠度值增大较快，而在进一步拆除加固钢板后，测点应变、挠度值增大则相对比较平缓，试验表明试验梁顶混凝土加固层对结构刚度提高要比钢板加固明显。　　(4)本文对静载试验和加载破坏性试验进行有限元模型分析，介绍在模拟桥梁实际钢筋混凝土结构过程中的方法和要点，通过将计算理论值与实测值数据进行比较分析，对计算模型的适用性进行验证，具有一定参考意义。　　(5)本文以试验桥梁未加固初始状态作为研究对象，仅考虑钢筋锈蚀这一单一因素的影响，将结构时变荷载效应和时变结构抗力进行对比分析，结果表明桥梁具有较大的承载潜力和安全储备。采用MATLAB计算程序对桥梁时变可靠度进行计算，通过与目标可靠度指标的对比分析，桥梁在运营达90年时可靠度已不能满足要求。
作者：	舒皓
专业：	建筑与土木工程
导师：	王鹏
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文