摘要: |
无论是发达国家还是发展中国家,均有较大一部分桥梁因结构损伤、材料老化等原因而发生承载力不足问题,有待加固补强。拱桥是我国公路桥梁中的主要桥型之一,在我国桥梁中所占比重约61%左右,在西部地区则高达80%以上。因此,对在役拱桥开展加固研究,具有重要的工程应用价值。
本文分别设计制作了五片相同材料及配筋的钢筋混凝土拱肋模型,其中一片为对比拱,两片粘贴CFRP加固,两片粘贴钢板加固。以这五片钢筋混凝土肋拱试验模型为基础,在有初应力的情况下,分别对拱顶区域、拱顶及四分点区域进行粘贴CFRP、钢板加固试验研究和有限元分析。研究结果表明,粘贴碳纤维布、钢板明显减小了钢筋混凝土拱肋裂缝的数量和宽度,抑制了裂缝的开展,对提高钢筋混凝土拱肋耐久性有重要作用;两种粘贴片材加固方式中单纯加固拱顶区域,由于控制截面的转移,试验极限承载力提高较小;拱顶及四分点都加固后,试验极限承载能力提高较大;粘贴碳纤维布加固与粘贴钢板加固相比,其承载能力提高量偏低。
本文同时应用非线性有限元分析程序,采用混凝土块单元、及单元“生死”等分析方法对试验模型进行分析,并将有限元模型计算数据与试验实测数据比较,结果表明有限元数值计算结果与模型试验较接近。本文研究成果可为同类拱桥粘贴片材加固提供参考。 |