橋樑加固設計研究論文

橋樑加固設計研究論文

　　摘要：交通行業近年來隨著我國社會經濟的不斷髮展而得到了快速的提升。橋樑作為交通行業中的重要部分，其承載能力直接決定了交通工程的安全性以及工程的使用壽命。本文就主要分析了橋樑承載能力的檢測評定以及加固技術。

　　關鍵詞：橋樑承載；加固設計；能力檢測；評定技術

　　1橋樑承載能力系數的影響因素

　　1.1結構完整性

　　橋樑經過長時間的執行，部分構件會出現一定程度上的損傷，受力結構發生變化導致失去其合理性，從而產生缺乏整體性以及結構區域性受力過大的現象，這些現象大幅度的降低了橋樑的承載能力，也就削弱了橋樑的安全性。

　　1.2裂縫

　　裂縫在鋼筋混凝土橋樑結構當中屬於常見的一種病害現象。裂縫的存在和發展會降低鋼筋混凝土材料的承載能力、抗滲能力和耐久性，從而影響橋樑的使用壽命。一般情況下我們都將混凝土橋樑裂縫分為兩種，即非結構裂縫以及結構裂縫。非結構裂縫只要就是指混凝土橋樑自身並不能夠滿足周圍的環境的要求或者是自身效能不達標等原因而導致的一種裂縫。而結構裂縫則是由於橋樑結構的整體承載力明顯下降而導致的裂縫。橋樑裂縫問題大多是在其結構受力之後出現，因此在處理橋樑裂縫的過程中要先透過其實際的情況來判斷其屬於哪一種裂縫問題，之後再採取合理的措施來進行處理。

　　1.3鋼筋鏽蝕

　　橋樑鋼筋混凝土結構的鋼筋鏽蝕嚴重的損壞了其構件的承載效能以及抗壓能力。鋼筋鏽蝕的原因有多種，但其主要原因為混凝土密實性不足和鋼筋保護層厚度不足。鋼筋鏽蝕對結構構件的損壞主要表現為降低了構件的截面面積、降低了鋼筋與混凝土的咬合力以及橋樑結構的承載能力等。

　　1.4混凝土施工質量

　　橋樑施工過程中，如對水泥品種的選取、混凝土水灰比和保護層厚度的控制不嚴格，澆注完成的鋼筋混凝土構件內部會存在著嚴重的質量問題，從而降低了混凝土結構的抗侵蝕能力，尤其是抗鏽蝕能力，從而降低了其橋樑結構的承載能力。

　　2橋樑承載能力檢測的評定方法

　　2.1經驗法

　　經驗法主要指的就是在評定橋樑承載能力時，需要具有豐富的工作經驗的專家對結構抗力效應考慮引入不超過1.2的結構檢驗係數，並根據對橋樑現象調查的裂縫、橋臺沉陷、撓度以及水平位移等缺陷和病害情況來對橋樑結構的強度以及穩定性進行驗算。該方法主要應用於我國“十二五”之前。隨著經濟以及科學技術的發展，由於該方法受專家主觀因素影響較大、其評定指標較為單一、難以把握其檢算係數和評定標準以及無法定量化應用檢測結果等缺點，其應用頻率不斷的下降。

　　2.2承載能力衰減時變模型法

　　變模型法要根據工程所處的地域以及橋樑結構的型別來確定是否使用，並且該方式對於鋼筋強度、混凝土的強度和粘結性、碳化深度等方面的取值較為粗糙。但是該方式的應用為預測橋樑壽命以及舊橋承載能力的評定提供了有力的依據。應用該方式來建立不同損傷程度的橋樑承載能力的衰減模型時要對其混凝土強度、結構的耐久性引數以及鋼筋的鏽蝕程度進行充分的考慮。

　　2.3荷載試驗方法

　　荷載試驗方式能夠直接獲取在荷載作用下的橋樑結構的校驗係數，並且能夠保證係數的客觀性以及準確性，從而準確的推斷出橋樑的安全儲備區間。但是在實際的應用過程中，該方式的耗時較長，並且其試驗場地規模相對較大，同時還需要大量的試驗資金，因此該方式適用於大型的、資金較為充足的橋樑工程當中。在橋樑承載能力的評定當中應用該方法可能會對其結構造成新的損傷，並且其結果反應的都是結構短期內的現象，若想要檢測結構的疲勞特橋樑承載能力檢測評定技術在橋樑加固設計中的應用趙鵬山東東泰工程諮詢有限公司山東淄博256140性以及耐久性指標等就不能夠使用該方法。

　　2.4基於動測引數的評定法

　　其承載能力的評定主要是透過結構在激振、荷載以及振動的作用下橋樑結構出現的反應來進行的。動測引數評定方式能夠將結構在動力荷載的.作用下的力學效能以及受力狀況準確的反映出來，其結果與橋樑實際的狀態較為切合。但是由於技術的限制，該方式還未形成一個較為完善簡便的方法，並且也需要建立於承載能力和動態測試引數相關的計算模型。

　　2.5基於檢測結果定量化的評定法

　　結果定量化評定法是在我國舊橋承載能力檢定方法的基礎上進行了修訂。該方式能夠在評測的過程中對橋樑的缺損狀況、自振頻率以及材質強度等方面的影響進行綜合考慮，提高了評定結果的客觀性。但是該方式的應用仍有部分的不足，主要有以下幾點：（1）透過回彈法、鑽芯取樣法以及超聲回彈法等方式來判斷構件材質的強度，其結果與實際的差異較大。（2）由於工程計算模型的尺寸、邊界條件以及施工原因等，透過實測自身頻率和理論計算頻率的實測值來確定分項標度的時候，其結果與實際的差異相對較大。（3）其規程針對的主要都是鋼筋混凝土橋樑，對於鋼筋混凝土的組合結構還有許多地方未得到明確。（4）在評測過程中考慮到了耐久性的影響，因此其構件強度、鋼筋鏽蝕程度以及電阻率的測區等方面的真實性是否能夠代表構件的情況還有待證實。

　　2.6基於原始指紋評定法

　　原始指紋指的就是在橋樑剛建成時，透過對橋樑進行細緻的檢測而得到的資料，可將檢測的橋樑狀態作橋樑的初始狀態。在進行橋樑承載能力的評測時可以將橋樑的原始指紋作為其結構的參照標準，並且能夠將原始指紋與檢測的結果進行對比。採用該種方式要以引數隨著時間的衰減模型為參考來判斷橋樑的剩餘承載能力。原始指紋評定法能夠使其檢測結果與橋樑的初始狀態進行對比，以此來獲得結構的損傷程度。其思路相對明確，在評定的過程中能夠避免計算模型與實際差異的影響，能夠保證計算結果的真實性。但是該方式的主要缺點就在於其初始狀態的調查需要大量的精力來進行測評，並且其承載能力的檢測引數衰減關係不明確。

　　3基於橋樑承載能力的加固設計措施

　　3.1加裝鋼板

　　在橋樑加固工程當中，將鋼板加裝在橋樑外能夠大幅度的增加橋樑的抗承載能力，而且橋樑橫截面也不會大量增加。目前這種加固方式並未得到廣泛的應用，其主要原因還是鋼板的加工工作難度較大，在加裝的過程中需要一定的支護裝置，在其投入使用後還要不斷的進行鋼板維修與保養。當前加裝的鋼板的主要方式是在橋樑表面進行玻璃鋼的貼上。這種方式由於其材料的彈性模量不能夠滿足混凝土的要求，因此在加固之後一旦受力就極易產生變形。因此只能夠在應用於臨時加固以及沒有大客車通行的橋樑當中。

　　3.2加裝鋼筋

　　加裝鋼筋的方式就是在橋樑的表面進行二次鋼筋加裝，固定橋樑表面，從而達到在不增加橋樑自身的重量的前提下有效的提高橋樑的抗彎性。該方式通常不用於城市的橋樑加固工程中，主要是因為該種方法會對橋樑的外觀造成一定的影響。

　　4結束語

　　在橋樑工程當中，其承載能力的測評以及加固設計是重要的組成部分。在進行橋樑工程加固設計過程中要對其影響承載能力的因素進行充分考慮，同時要選擇合理的測評方式，這樣才能夠保證加固設計以及措施的合理性。

　　參考文獻：

　　[1]趙魁魁.劉波.橋樑加固設計中橋樑承載能力檢測評定技術的應用探析[J].建築建材裝飾,2016(19).

　　[2]張勁泉.我國公路橋樑承載能力檢測評定技術的現狀與發展[C]//2005中外橋樑病害診治大會.2005.