碳纤维棒加固石拱桥的应用研究

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1、学校代号10536学号13202030323分类号U448密级公开全日制专业学位硕士学位论文碳纤维棒加固石拱桥的应用研究学位申请人姓名龙屹宇所在学院土木与建筑学院专业学位类别工程硕士专业学位领域建筑与土木工程校内导师姓名及职称刘小燕教授、韦成龙教授校外导师姓名及职称鲁复查高级工程师论文提交日期2015年4月长沙理工大学学位论文原创性声明立进行研究所取本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独内容外，本论文不包含任何其得的研究成果。除了文中特别加标注引用的他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研九做出重要贝献的个人和集体，均己在文中明确方式标明

2、。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。曰期：缉年＾月曰作者签名：古施ｆ勺学位论文版权使用授权书意学保留，同本学位论文作者完全了解学校有关、使用学位论文的规定校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查论文的全部或部分内容编入阔和借阅。本人授权长沙理工大学可科将本学位有关数据库进行检索，可レッ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于＾＾解密后适用本授权书。１、保密□，在２。、不保密口＂＂（请在上相应方框内打Ｖ）作者签名山日期：次化年＆月气日；韦巧导师签名日期：＞

3、曰护＇昨＾气憂＾学校代号：10536学号：13202030323密级：公开长沙理工大学硕士学位论文碳纤维棒加固石拱桥的应用研究学位申请人姓名龙屹宇指导教师刘小燕教授、韦成龙教授所在学院土木与建筑学院专业学位领域建筑与土木工程论文提交日期2015年4月论文答辩日期2015年5月答辩委员会主席ApplicationResearchOfCarbonfibertendonStrengtheningMethodIntheReinforcementofMasonryArchBridgebyLONGYiyuB.E.(ChangshaUniversityofScience&Techno

4、logy)2010AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinArchitectureandCivilEngineeringinChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorProfessorLiuXiaoyanProfessorWeiChenglongMay,2015摘要石拱桥结构因兼具节省钢筋混凝土材料、受力合理、空间利用率高及外形美观等优点，在我国被广泛采用，为我国交通运输事业发挥了巨大的

5、作用。随着我国交通运输的快速发展，车辆超限超载的现象愈演愈烈，导致许多早期修建的石拱桥出现病害，病害使桥梁结构的正常使用受到影响，并对桥梁的运营安全造成威胁，影响了我国交通运输的发展。我国危旧石拱桥不仅数量众多，而且分布广泛，拆除重建则耗资过大，并且多数道路因修建临时便道困难需中断交通；然而石拱桥修建处往往地势崎岖，多为交通枢纽，中断交通会对交通运营产生极大的影响。在中断交通困难的情况下，采用适当的加固技术加固补强承载能力不足的石拱桥，恢复或提高桥梁的承载能力、延长其使用寿命，既能节省大量资金，还能消除交通安全隐患，社会经济效益显著。目前常用的石拱桥加固方法很多，每种加固方法

6、都各有所长，也各有其缺点，特别是圬工材料与加固材料（纤维布，钢板）的温缩模量差异大，使其温缩变形状态不同步，影响结构加固后的耐久性；为提高结构承载力，当前加固方法中采用的高强材料多为钢材，但由于其容易生锈与腐蚀，不仅增加了自重，还增加了养护费用；且多数情况下仍需中断交通，不经济且社会影响大。所以，采用一种使用耐腐蚀、高强轻质材料，且施工方便、经济、对交通运输影响不大的加固方法显得尤为重要。近几年来，在欧美、日韩等发达国家，碳纤维棒在桥梁加固中的应用技术得到了相关专业人员的深入研究，而美国土木工程学会对其相关技术指南的制定，又为碳纤维棒加固桥梁技术提供了技术指导。本文以碳纤维棒

7、方法加固铺子港桥为工程背景，考虑到我国石拱桥加固技术的实际情况，参考国内外碳纤维棒加固桥梁技术的研究成果，从碳纤维棒加固石拱桥的理论分析出发，探讨石拱桥加固结构的受力特点，并考虑结构“二次受力”特点计算结合面的应力情况及成桥阶段的受力情况，找出石拱桥加固后承载能力的计算方法，结合加固组合结构的有限元分析，对铺子港桥进行碳纤维棒的加固计算，并就施工工艺的技术要点进行了阐明，最后用基于刚度的拱桥加固效果评价方法和基于动力特性的拱桥加固效果评价方法对加固前和采用了两种加固方法的加固后的铺子港桥进行效果评价。关