高清PDF《在役预应力混凝土桥梁检测与量化评估及加固关键技术》邬晓光、李彦伟、赵彦东
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分享时间:2022-11-14
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本书系统总结了预应力混凝土桥梁的检测技术、评价方法,介绍了基于动态可靠度理论的寿命预测相关理论,分析说明了加固设计、施工关键技术,并提供了相应的计算实例,具有较强的实用性和指导性。
本书可供桥梁加固设计技术人员参考使用,也可供大专院校相关专业师生学习借鉴。
预应力混凝土桥梁是目前国内外采用最多、应用最普遍的桥梁类型,随着使用年限的增加和桥梁使用环境的变化,它们都会出现不同程度的病害,有些甚至必须进行加固或改建。目前,我国众多在役预应力混凝土桥存在不同程度的材料老化、裂缝、结构损伤等病害和桥梁宽度不足造成车辆通行不畅等现象。重车、超载车辆比例的提高更加重了这些病害的程度,且新的桥梁设计规范中各项标准的提高,使得许多旧桥承载力不能满足新规范要求,这些因素降低了旧桥的使用功能,严重影响公路通行能力。我们对旧桥病害的检测评估和旧桥加固关键技术进行了认真研究,力求安全、合理、经济地恢复和提高旧桥的承载能力,并延长其使用寿命。
本书依托河北省重点攻关项目“在役预应力混凝土桥梁检测量化评估及加固关键技术研究”,以及浙江、山西、贵州等省相关桥梁加固改造工程,系统分析和总结了目前不同体系、不同截面形式的桥梁存在的病害,并进行了桥梁量化检测评估及加固关键技术研究,对加固方法进行优化设计。归纳起来本书内容主要包括以下几方面:
(1)通过桥梁外观检查和材质状况与耐久性检测,确定桥梁的损伤状态,并对桥梁各构件的病害情况进行量化评定,得到桥梁结构的综合技术状况,然后对影响预应力混凝土桥梁承载能力的主要因素(混凝土、普通钢筋、预应力钢筋)进行评价,运用模糊综合评判方法对在役预应力混凝土桥梁耐久性进行初步评定。
(2)根据预应力混凝土桥梁的现状及检测结果,对其承载能力进行模糊综合评定。在确定在役预应力混凝土桥梁参数衰减模型基础上,用JC法和神经网络技术计算预应力混凝土桥梁的动态可靠度,预测桥梁的剩余寿命。
(3)研究存在结构缺陷桥梁的有限元计算建模方法,采用四种主要加固方法(增大截面加固法、粘贴钢板加固法、粘贴碳纤维加固法、体外预应力加固法)对不同结构形式的桥梁分别模拟,通过对比分析,得出其对结构承载力、刚度及抗裂性能的影响规律;结合其施工方法、适用环境等,对不同问题推荐行之有效的加固方法,以供加固设计参考。
(4)针对不同桥梁病害,提出适合不同桥型的加固方法,并对设计、施工中的关键技术进行探索和研究,主要包括受压区高度对碳纤维加固的有效性影响研究和旋转顶升技术在施工中的应用。
(5)对不同加固方法进行优化评估与经济性分析,实现加固方法的优化设计。确定综合评价指标,用优选法确定最优加固方法:通过量化模糊影响因素得到各因素的相对隶属度,用多层多目标模糊优选法优化设计加固方法。
本书研究成果的可行性和有效性通过依托工程的具体应用得到证明,为桥梁管理和养护部门的科学决策提供一定指导,具有巨大的经济效益和显著的社会效益,但是本书研究成果必须与国家和交通运输部颁布的各种现行公路混凝土桥梁设计规范、标准、规程(包括抗震设计规范)配套使用。本书研究成果主要适用于一般环境条件下公路上常见的、正在使用的钢筋混凝土、预应力混凝土桥梁结构:对于遭受大灾、处于严重污染的水环境以及沿海地区等特殊侵蚀介质中的公路混凝土桥梁,除应遵守本书研究成果的规定外,尚应遵照其他现行的有关规范及标准要求。
本书除由长安大学公路学院邬晓光和石家庄市交通局李彦伟及河北省交通规划勘察设计院赵彦东编著外,石家庄市交通局赵永祯与甘肃省公路局远大公司吕文全及长安大学赵京博士参加了部分编写工作,由于编写时间仓促,书中有错误之处在所难免,希望读者指正。
内容索引:
1桥梁检测与量化评定1
1.1桥梁检测与评定的意义1
1.2预应力混凝土桥梁耐久性检测与量化评定2
1.3预应力混凝土桥梁技术状况评定…24
1.4桥梁技术状况检测工程实例…30
2在役预应力混凝土桥梁承载力评估与寿命预测…42
2.1在役预应力混凝土桥梁承载力评估方法…42
2.2.基于动态可靠度的预应力混凝土桥梁寿命预测研究…55
3在役预应力混凝土桥梁加固方法有限元建模分析…74
3.1研究方向及模拟方法74
3.2单元选取及材料特性确定78
3.3非线性解的模拟思想…86
3.4不同加固方法的模拟思路87
3.5加固实例…87
3.6体外预应力加固实例…109
3.7加固效果分析建议…118
4预应力混凝土桥梁加固设计关键技术120
4.1预应力混凝土桥梁常用加固技术综述120
4.2预应力混凝土桥梁加固设计技术研究128
4.3桥梁顶升旋转工艺技术…132
5在役桥梁加固设计方案优化140
5.1在役桥梁加固方案优选的意义140
5.2在役桥梁加固方法选用的原则141
5.3桥梁加固方案层次优选法142
5.4桥梁加固方案优选的多目标决策技术147
参考文献…154