橋梁加固設計研究論文

2021-04-12 論文

　　摘要：交通行業近年來隨著我國社會經濟的不斷發展而得到了快速的提升。橋梁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梁承載能力的檢測評定以及加固技術。

　　關鍵詞：橋梁承載；加固設計；能力檢測；評定技術

　　1橋梁承載能力系數的影響因素

　　1.1結構完整性

　　橋梁經過長時間的運行，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局部受力過大的現象，這些現象大幅度的降低了橋梁的承載能力，也就削弱了橋梁的安全性。

　　1.2裂縫

　　裂縫在鋼筋混凝土橋梁結構當中屬于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，從而影響橋梁的使用壽命。一般情況下我們都將混凝土橋梁裂縫分為兩種，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梁自身并不能夠滿足周圍的環境的要求或者是自身性能不達標等原因而導致的一種裂縫。而結構裂縫則是由于橋梁結構的整體承載力明顯下降而導致的裂縫。橋梁裂縫問題大多是在其結構受力之后出現，因此在處理橋梁裂縫的過程中要先通過其實際的情況來判斷其屬于哪一種裂縫問題，之后再采取合理的措施來進行處理。

　　1.3鋼筋銹蝕

　　橋梁鋼筋混凝土結構的鋼筋銹蝕嚴重的損壞了其構件的承載性能以及抗壓能力。鋼筋銹蝕的原因有多種，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。鋼筋銹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梁結構的承載能力等。

　　1.4混凝土施工質量

　　橋梁施工過程中，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，尤其是抗銹蝕能力，從而降低了其橋梁結構的承載能力。

　　2橋梁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梁承載能力時，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的結構檢驗系數，并根據對橋梁現象調查的裂縫、橋臺沉陷、撓度以及水平位移等缺陷和病害情況來對橋梁結構的強度以及穩定性進行驗算。該方法主要應用于我國“十二五”之前。隨著經濟以及科學技術的發展，由于該方法受專家主觀因素影響較大、其評定指標較為單一、難以把握其檢算系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梁結構的類型來確定是否使用，并且該方式對于鋼筋強度、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梁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梁承載能力的衰減模型時要對其混凝土強度、結構的耐久性參數以及鋼筋的銹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梁結構的校驗系數，并且能夠保證系數的客觀性以及準確性，從而準確的推斷出橋梁的安全儲備區間。但是在實際的應用過程中，該方式的耗時較長，并且其試驗場地規模相對較大，同時還需要大量的試驗資金，因此該方式適用于大型的、資金較為充足的橋梁工程當中。在橋梁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，并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梁承載能力檢測評定技術在橋梁加固設計中的`應用趙鵬山東東泰工程咨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基于動測參數的評定法

　　其承載能力的評定主要是通過結構在激振、荷載以及振動的作用下橋梁結構出現的反應來進行的。動測參數評定方式能夠將結構在動力荷載的作用下的力學性能以及受力狀況準確的反映出來，其結果與橋梁實際的狀態較為切合。但是由于技術的限制，該方式還未形成一個較為完善簡便的方法，并且也需要建立于承載能力和動態測試參數相關的計算模型。

　　2.5基于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梁的缺損狀況、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）通過回彈法、鉆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）由于工程計算模型的尺寸、邊界條件以及施工原因等，通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梁，對于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、鋼筋銹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基于原始指紋評定法

　　原始指紋指的就是在橋梁剛建成時，通過對橋梁進行細致的檢測而得到的資料，可將檢測的橋梁狀態作橋梁的初始狀態。在進行橋梁承載能力的評測時可以將橋梁的原始指紋作為其結構的參照標準，并且能夠將原始指紋與檢測的結果進行對比。采用該種方式要以參數隨著時間的衰減模型為參考來判斷橋梁的剩余承載能力。原始指紋評定法能夠使其檢測結果與橋梁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于其初始狀態的調查需要大量的精力來進行測評，并且其承載能力的檢測參數衰減關系不明確。

　　3基于橋梁承載能力的加固設計措施

　　3.1加裝鋼板

　　在橋梁加固工程當中，將鋼板加裝在橋梁外能夠大幅度的增加橋梁的抗承載能力，而且橋梁橫截面也不會大量增加。目前這種加固方式并未得到廣泛的應用，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設備，在其投入使用后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梁表面進行玻璃鋼的粘貼。這種方式由于其材料的彈性模量不能夠滿足混凝土的要求，因此在加固之后一旦受力就極易產生變形。因此只能夠在應用于臨時加固以及沒有大客車通行的橋梁當中。

　　3.2加裝鋼筋

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

　　4結束語

　　在橋梁工程當中，其承載能力的測評以及加固設計是重要的組成部分。在進行橋梁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.橋梁加固設計中橋梁承載能力檢測評定技術的應用探析[J].建筑建材裝飾,2016(19).

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