[GBK]桥梁评估及加固技术研究-北京-公开课件.ppt

这是两座结构形式均为三跨预应力砼连续箱梁桥，跨度为32+50+32m，2004年2月完成现场检测，发现桥梁表面破损，钢筋锈蚀，结构出现大量裂缝，跨中下挠严重。 两座实桥损伤评估例子 跨中非平面变形 腹板轴向应变沿箱梁高度分布图 刚度识别结果 实测挠度和损伤识别值 参数识别表明主跨跨中刚度下降明显，计算位移 与实测位移十分接近，该桥目前已拆除。 孔道没有压浆，预应力筋严重锈蚀 桥梁健康监测是一个在世界范围内正在兴起的新兴事物，既非万能，也非无用。其中仍有许多课题值得深入研究，尤其是结构损伤和剩余承载力评估等问题。对于大型桥梁而言，监测系统与人工检查相结合是目前桥梁评估的有效手段，而对于大量的常规性桥梁，应以人工检查为主，以桥梁管理系统为主。 主要内容 桥梁结构常见病害类型 桥梁评估理论的最新进展 旧桥加固案例分析 目前国内外桥梁现状 旧桥检测及评估的常用方法 加固实例 体内预应力 情况简介 预应力静定T构，设计预拱度10厘米，拆除挂蓝后实际反翘到12厘米，挂梁安装后预拱度减为9厘米，通车一年后预拱度消失，桥面下挠至齐平。运营十年后，T构箱梁悬臂端累计下挠30厘米，箱体出现大量裂缝。 一、桥梁加固的设计施工原则 作加法不作减法 安全度宁大勿小 分析不透彻不做 没把握事情不做 科罗·巴岛(Koror-Babeldaob)桥案例 科·巴大桥是一座跨中带铰的3跨连续预应力混凝土刚架桥，跨径组合为72m+241m+72m，是当时世界上同类桥梁中跨径最大者。1978年建成通车，通车后不久就产生了较大的挠度，到1990年，其挠度达到1.2m。后来采用体外索施加预应力，使主跨中央挠度减小。1996年7月加固结束，加固处理后不到3个月就发生了倒塌事故。 科罗·巴岛(Koror-Babeldaob)桥案例 二、 大桥长期下挠原因分析 桥名 国别 竣工年 使用时间(年) 主跨(m) 下挠量(mm) Stolma 挪威 1998 3 301 92 Stovset 挪威 1993 8 220 200 Parrotts 美国 1973 12 195 635 广东省南海金沙大桥 中国 1994 6 120 220 三门峡黄河公路大桥 中国 1992 10 140 220 虎门大桥辅航道桥 中国 1997 5 270 220 黄石长江大桥 中国 1995 7 245 320 二、大桥长期下挠原因分析 一、混凝土徐变徐变 二、长期效应温度 三、裂缝导致结构刚度的降低。 计算分析的结果小于 实际挠度 导致挠度不断增加的主要原因。 规范的规定 桥梁加固处理必须要达到的两个目的 一、提高结构极限承载能力 二、恢复结构刚度 三、主动加固与被动加固的对比 被动加固法 ：粘贴碳纤维、钢板等方法。多适用于在恒载作用下承载力满足要求但活载作用下承载力不满足的情况，在中小桥和大桥的次要受力方向进行加固时常采用。 主动加固法：施加预应力、改变结构体系等，改变结构原有的受力行为。改善桥梁恒载的内力分配，增加全桥刚度，闭合裂缝，并调整变形。 本桥的加固方法：主动加固法 恒载占总荷载的80%以上，大量的裂缝在仅有恒载作用时不闭合，结构在恒载时的应力状况已不满足要求。 仅依靠粘贴碳纤维、钢板等被动加固法是无法解决结构总体刚度下降、承载力不足的问题，必须采用主动加固法以调整结构的内力，加强整体刚度，提高承载力。 四、加固方案的选择（方案一：矮塔稀索斜拉桥） 优点：这种方法能显著改变结构恒载内力，提高极限承载能力，调整部分变形。 缺点：索塔侵占部分桥面，并且与桥面的固结比较困难,要高度重视原有受力体系改变的问题。 四、加固方案的选择（方案二：腹板加厚） 方法：腹板内壁加设一层附壁纤维混凝土，预应力管道设置在新浇的混凝土内，使预应力成为体内索 。 作用：补强腹板，闭合裂缝，提高T构的整体刚度和承载能力 植入钢筋及设置预应力管道 体内预应力与体外预应力的选择 体外预应力：闭合裂缝的作用有限，不可能完全恢复结构原有刚度，加固后结构继续下挠的可能性很大。 体内预应力：由于新浇混凝土增加了腹板厚度，结构刚度大大增加，达到提高极限承载力和恢复刚度双重目的。 五、预应力锈蚀引起的预应力损失的估计 采用精确三维模型分析，根据底板纵向裂缝分析判断预应力损失。 目前定量检测钢筋的锈蚀，因此由此引起的预应力损失也难易精确计算，本桥采用典型裂缝分析方法来估计预应力损失。 六、包络分析原则与方法 由于结构的实际性能无法准确预计，为确保加固效果，分别对原桥和加固后的桥梁进行计算，在分析过程中采用对一些系数分别取上限和下限两种情况计算，并使各种情况下的结构应力均在规范允许范围之内。 加固后效果 预拱度抬高4厘米 实测值与计算值一致 提高结构刚度和承载力 动静载试验与设计吻合 恢复大桥安全 结束语 我