高清PDF带书签《旧桥加固设计原理及计算示例》单成林

本书针对混凝土桥梁结构，根据钢筋混凝土及预应力混凝土结构理论，结合相关规范、规程推导出大量的计算公式，论述了混凝土桥梁加固设计原理和方法。作者从事桥梁工程工作24年，分别从事过桥梁的施工、设计、监理、科研和教学工作多年，这其中负责和参与过45座大，中桥梁的设计，近些年来独立完成了25座各种类型的大、中桥梁从加固方案、施工图设计及预算、设计服务全过程的工作，也参与过大量旧桥加固评审、科研及培训授课等相关工作，积累了本专业丰富的工程实践和理论研究经验，谨以此书介绍桥梁加固设计及计算方面的研究成果。而对于桥梁的检测、病害分析、评定、加固设计方法、施工工艺等已有较多书藉介绍，在此不再赞述。
目前我国的交通建设事业正如火如茶，总的来看，在来来10~20年内，新建工程将逐渐减少，桥梁的养护、维修、加固及改造工程将逐渐成为主流。从我国的实际建设及运营情况看，未来将有大量的桥梁或多或少地出现不同的病害，而只要社会效益、经济效益上有价值，都值得加固。实际上，尽管这些年来桥梁加因工程已经越来越多，而有关桥梁加固设计与计算方面的研究还相对滞后，至今没有相应的加固设计规范，有些方面甚至连公认的算法都没有，使设计者感到难于动手。作者认为旧桥加设计者除了应有礼实的专业知识外，最好既有相当的设计经验，又有相当的施工经验。这样，所完成的设计施工图才较合理、可靠、现实，施工质量也容易保证，修改更少，造价更合理，加固效果更好。否则，如果只有设计经验，所出加固方案可能有的施工不便实现，难于做到或做好，也影响加固效果和成本。施工困中有些细节问题不明确，理论上能做但施工时做不到或质量难于保证，造成修改或变更多，也影响加固效果和加固成本。如果只有施工经验，所出加固方案及施工图，可能缺乏对结构系统的受力分析、病害成因及病害趋势的分析，往往该加固的部位加固不够或太多，不需要加固的地方也加固，造成即使多花了钱加固效果还不好的结果。
作者从参与的众多旧桥加固评审会上看到很多设计者在加固材料的用景上比较随意，凭经验、凭感觉用材料的人不少，是否浪费材料，是否达到最好的加固效果，设计者自己不清楚，业主更不知道。加固设计大多没有作加固计算，有的高资质设计单位也只对加固前的结构作些复核性计算，最多作加固后的承载力计算。实际上，大家知道，构件的病害往往在正常使用阶段中表现出来，承载能力主要说明构件是否安全。能安全使用的构件并非就没有病害，因此还要作面上各材料的应力强度计算，才能反映出构件是否有病害，其程度如何，发展趋势如何。当然有时有的构件受力分配很难算清楚或算清楚的意义也不大时，那是另外回事。作者认为“应力强度计算是反映构件病害的必要依据，承载能力计算是构件安全使用的最后保障”，两者均不可缺少。现实加固计算中，常出现承载能力极限状态满足要求，但构件确实存在许多受力性病害，于是一种做法是加大车辆设计荷载使承载力不满足要求，但这时又缺乏可靠的超载资料；另一种做法是根据各种病害及程度通过一些算法得出各种折减系数，对承载力进行折减，以说明构件不满足承载力要求，构件加固后又补足大于等于被折减的承载力，这种做法虽有一定科学依据，但也有不少人为评判因素在内，同样不能反映控制截面上各种材料的工作状况。
本书中桥梁加固设计计算的中心思想是既作截面上各材料的应力强度计算，也作承载力计算。材料的应力强度往往优先控制设计，再加上承载力计算中有时要用到应力计算的结果，故先作应力强度计算，后作承载力计算，两者均应符合要求。
本书共分为四章。第一、第二章讲述混凝土旧桥上、下部结构常见的病害、成因及加固方法，并非本书主要内容。这两章主要让读者对桥梁加固有一个基本概念。有了“药方”并非就不要“医生”看病，只有专业知识扎实和“临床”经验丰富的“医生”才能正确判断病情的起因、程度和危害趋势。对“症”采用一种或多种“配方”，按一定的顺序和“剂量”用“药”，才能做到安全、经济并尽量减少“毒副作用”的效果，从而达到消除病根的治病目的。
第三章为本书的重点，详细论述粘贴附加物加固法、增大截面加周法、预应力加固法的设计与计算原理。对钢筋混凝土和预应力混凝土各种类型桥梁的受弯构件、偏心受压构件的加固计算进行了介绍，每一种类构件的加固计算均配有示例，可操作性强。当然有些算法及参数取值还值得进一步探讨。
对于其他加固方法，如改变结构体系法、增加构件法等，加固计算方法本质上与常规的方法没有区别，只不过改善了构件的受力分布及受力状况。
第四章主要讲解作者近些年来独立完成的众多旧桥加固工程中有代表性意义的部分实例，对于其中很多内容加以拓展论述。该部分也非本书主要内容，目的是让读者对旧桥加固有实际感受。
希望本书能为桥梁加固设计人员、桥梁管理人员和施工人员有较大参考价值。

PDF书签目录索引：

第1章　桥梁上部结构常见病害、成因及可选的加固方法 8
1.1 概述 8
1.2　钢筋混凝土及预应力混凝土简支板桥 8
1.3　钢筋混凝土及预应力混凝土连续板桥 10
1.4　钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥 10
1.5　钢筋混凝土及预应力混凝土连续梁及悬臂梁桥 12
1.6　预应力混凝土T形刚构桥 16
1.7　钢筋混凝土板拱、肋拱及箱形拱桥 17
1.8　中、下承式拱桥 20
1.9　钢筋混凝土刚架拱桥 21
1.10　钢筋混凝土及预应力混凝土桁架拱或桁式组合拱桥 24
1.11　圬工拱桥 25
1.12　钢一混凝土组合梁桥 27
1.13　斜拉桥 27
1.14　悬索桥 27
第2章　桥梁下部结构常见病害、成因及可选的加固方法 29
2.1　桥台 29
2.1.1　重力式桥台 29
2.1.2　轻型桥台 31
2.2　桥墩 32
2.2.1　重力式桥墩 32
2.2.2　轻型桥墩 33
2.3　基础 34
2.3.1　扩大基础 34
2.3.2　桩基础 37
2.3.3　沉井基础 38
第3章　各种加固方法的计算原理及算例 40
3.1　粘贴钢板、钢筋加固法 40
3.1.1　受力特点及使用条件 40
3.1.2　钢筋混凝土受弯构件加固计算原理及方法 42
3.1.3　钢筋混凝土受弯构件加固计算示例 50
3.1.4　钢筋混凝土大偏心受压构件加固计算原理及方法 60
3.1.5　钢筋混凝土大偏心受压构件加固计算示例 71
3.1.6　预应力混凝土受弯构件加固计算原理及方法 83
3.1.7　预应力混凝土受弯构件加固计算示例 93
3.1.8　预应力混凝土大偏心受压构件加固计算原理及方法 100
3.1.9　预应力混凝土大偏心受压构件加固计算示例 105
3.2　粘贴纤维复合材料加固法 112
3.2.1　受力特点及使用条件 112
3.2.2　钢筋混凝土受弯构件加固计算原理及方法 113
3.2.3　钢筋混凝土受弯构件加固计算示例 118
3.2.4　钢筋混凝土大偏心受压构件加固计算原理及方法 127
3.2.5　钢筋混凝土大偏心受压构件加固计算示例 132
3.2.6　预应力混凝土受弯构件加固计算原理及方法 140
3.2.7　预应力混凝土受弯构件加固计算示例 143
3.2.8　预应力混凝土大偏心受压构件加固计算原理及方法 149
3.2.9　预应力混凝土大偏心受压构件加固计算示例 152
3.3　增大截面加固法 157
3.3.1　受力特点及使用条件 157
3.3.2　钢筋混凝土受弯构件加固计算原理及方法 158
3.3.3　钢筋混凝土受弯构件加固计算示例 167
3.3.4　钢筋混凝土偏心受压构件加固计算原理及方法 175
3.3.5　预应力混凝土受弯构件加固计算原理及方法 212
3.3.6　预应力混凝土受弯构件加固计算示例 222
3.3.7　预应力混凝土大偏心受压构件加固计算原理及方法 228
3.3.8　预应力混凝土大偏心受压构件加固计算示例 233
3.4　预应力加固法 240
3.4.1　受力特点及使用条件 240
3.4.2　体外预应力的加固方法及特点 241
3.4.3　体外预应力筋的应力设计值及应力损失值 249
3.4.4　转向装置的设计原理 252
3.4.5　预应力加固桥梁的计算原理及方法 256
3.4.6　体外预应力加固钢筋混凝土简支T梁桥计算示例 267
3.4.7　体外预应力加固预应力混凝土连续梁桥计算示例 285
第4章　主要加固方法工程实例分析 309
4.1　桥梁上部结构加固实例分析 309
4.1.1　粘贴钢板加固钢筋混凝土简支T梁桥 309
4.1.2　体外预应力加固预应力混凝土T形刚构桥 311
4.1.3　体外预应力加固钢筋混凝土连续梁桥 315
4.1.4　增大截面加固板拱桥 317
4.1.5　刚架拱桥加固 319
4.1.6　中承式拱桥更换吊杆 321
4.2　桥梁下部结构加固实例分析 325
4.2.1　通车条件下高填土桥台倾斜综合整治对策 325
4.2.2　采用基础置换方法加固沉井基础 329
4.2.3　采用高压旋喷桩加固桩基础 331
4.2.4　采用静压灌浆加固桥墩地基 333
参考文献 335

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