详情

原文传递钢筋混凝土桥梁裂缝成因分析与加固措施研究

论文题名：	钢筋混凝土桥梁裂缝成因分析与加固措施研究
关键词：	在役简支梁桥;钢筋混凝土桥梁;裂缝加固;碳纤维
摘要：	我国在役简支梁桥绝大部分建造年代在60年代初到90年代末，在这段时间内建设的桥梁正是设计理论、施工技术和监理制度逐步完善的时期。这些桥梁在建设和运营10-20年后出现了各种各样的突出问题，桥面铺装开裂、桥面板纵横裂缝、桥台破损沉陷、锥坡塌陷、桥头跳车严重等，破坏位置几乎涵盖了桥梁结构的全部构件，问题逐步显现，严重影响了车辆的安全运营，存在极大的隐患。尤其是在国省道和县乡公路上中小桥梁尤为突出，大部分桥梁成为3类桥，甚至是4类桥梁。据统计，我国通车公路路网中，截至2008年底，现有桥梁278809座.总长度为1031794m，其中98.7％的为永久性桥梁，0.67%为半永久性桥梁，0.5%为临时性桥梁。中、小跨径的桥梁约占桥梁总数的94.5%，而它们中间的大部分位于技术标准低、通行能力差的县乡公路上，设计荷载标准大多为汽-13、拖-60或汽-15、挂-80，其中还有相当一部分桥梁的荷载标准仅为汽-10、履带-50，甚至低于汽车-10级。由于交通运输事业的发展，交通量与日俱增，车辆载重显著提高，加之人为或自然等因素的影响，使得这些桥梁处于一种带病、超负荷工作状态。因此，对病害中小桥梁采取加固措施，延长使用寿命，是保障道路安全畅通和节省建设资金的重要举措。　　实践表明，混凝土结构的任何损伤与破坏，一般都是首先在混凝土中出现裂缝，裂缝是反映混凝土结构病害的晴雨表。所以，对混凝土结构损伤的诊断，首先应从对结构的裂缝调查、检测与分析入手。　　钢筋混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素互相影响，但每一条裂缝都有其产生的一种或几种原因。钢筋混凝土桥梁裂缝的种类，就其产生的原因，大致可以归纳为两大类：　　第一类：由外荷载引起的裂缝，称为结构性裂缝(又称为受力裂缝)，其裂缝的分布及宽度与外荷载有关。这种裂缝的出现，预示结构承载力可能不足或存在其他严重问题。　　第二类：由变形引起的裂缝，称为非结构性裂缝，如温度变化、混凝上收缩等因素引起的结构变形受到限制时，在结构内部就会产生自应力，当自应力达到混凝土抗拉强度极限值时，就会引起混凝土裂缝。裂缝一旦出现，变形得到释放，自应力也就消失了。　　两类裂缝有明显的区别，危害效果也就不相同。调查资料表明，在两类裂缝中以变形引起的裂缝占主导的约占80%，以荷载引起的裂缝占主导的约占20%，有时两类裂缝融合在一起。对裂缝原因的分析是裂缝危害性评定、裂缝修补和加固的依据，若对裂缝不经分析研究就盲目进行处理，不仅达不到预期的效果，还可能潜藏着突发性事故的危险。　　针对中部地区公路桥梁加固应用案例，重点对通过使用碳纤维加固进行了分析计算，由于简支梁桥高度较小，相对配筋率较大，采用在受拉区直接增设补强材料，仍不能满足设计荷载的要求，故同时采用结合桥面铺装维修，采取有效的构造措施，加强桥面铺装层与梁桥的整体连接，保证桥面铺装层混凝土参与主梁共同作用，减少加固补强的工作量。
作者：	刘松平
专业：	桥梁加固
导师：	谢旭;胡义众
授予学位：	硕士
授予学位单位：	浙江大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文