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喷射高性能水泥复合混凝土加固石拱桥承载力试验研究
| 论文题名： | 喷射高性能水泥复合混凝土加固石拱桥承载力试验研究 |
| 关键词： | 高性能水泥复合混凝土;加固技术;石拱桥;承载力 |
| 摘要： | 石拱桥在我国历史悠久，有着造型优美、造价低廉、取材方便、技术娴熟等优点。建国初期石拱桥曾得到广泛应用，在我国交通建设和发展历史上发挥着极其重要的作用。然而由于年久失修、交通量加重、自然灾害等原因，大部分石拱桥目前存在一定的开裂、破损等安全隐患。考虑到旧危桥数量多，覆盖面广，拆除重建不仅耗资巨大，新建期间社会付出的“综合代价”更为高昂，因此对旧危桥进行加固重利用是最佳选择。 高性能水泥复合混凝土加固技术是一种新型的加固方法，能有效提高构件的抗压、抗弯承载力及整体性能，有效控制结构裂缝开展，正被广泛应用于砌体和混凝土加固领域。高性能水泥复合混凝土加固技术较其他桥梁加固技术相比，具有施工方便快捷，经济效益好，无机材料加固耐久性好等优点。用高性能水泥复合混凝土加固石拱桥，能免去上部填土开挖，大大减少工程量，具有重要的社会和工程意义。 为了研究喷射高性能水泥复合混凝土加固石拱桥的加固效果，在湖南大学结构实验室中砌筑两相同模型拱桥，一座不加固，一座考虑到石拱桥通常具有较大的恒载不能卸除，在加载到破坏荷载的70％时持载做带载加固试验。通过试验结果的对比分析，研究喷射高性能水泥复合混凝土加固后对石拱桥开裂模式、破坏形态及极限承载力的影响。 实验结果表明:未加固拱桥模型极限承载力为800kN，在达到破坏荷载70％时持载喷射60mm厚高性能水泥复合混凝土加固的拱桥模型极限承载力为1000kN，承载力提升幅度为25％，喷射高性能水泥复合混凝土能有效提高拱桥的承载力。 未加固拱桥模型在加载至破坏荷载95％时，在破坏位置拱侧面迅速出现一条沿拱轴线方向的贯通裂缝，在裂缝出现后很短时间内破坏，基本没有反应时间，破坏呈明显脆性。加固后拱桥模型在加载至极限承载力90％时，在破坏位置拱侧面已有明显沿拱轴线方向的裂缝，有一定的破坏征兆，说明喷射高性能水泥复合混凝土能有效改善拱桥模型的脆性破坏特性。加载过程中加固层与拱桥模型粘结良好，无剥离及滑移现象。破坏后拱桥模型仍保持相当的整体性，说明加固层能有效的加强拱桥模型的整体性。 最后，本文结合试验和理论分析，提出了对加固后拱桥模型承载力计算方法。计算结果与试验结果吻合良好，可供加固设计时参考使用。 |
| 作者： | 狄国伟 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 尚守平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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