向中富教授,桥梁加固设计(武汉).ppt

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1、1《桥梁文化概论》ChongqingJiaoTongUniversity桥梁加固设计向中富2桥梁存在的主要问题3桥梁与普通结构物的不同点☆涉及面广☆跨径（规模）大☆空间性极强☆设计与施工密切相关☆施工难度与风险极大4影响桥梁发展的因素桥梁事业发展与进步的前提：桥梁设计理论发展桥用材料性能提高桥梁施工技术进步桥梁管养水平提升5桥梁事故桥梁功能：跨越承载的工程结构开放公共的大众建筑形式多样的人文景观沟通交流的社交渠道桥梁事故后果：对国家形象、经济发展、社会运转、百姓生活等产生不利影响。6桥梁事故施工事故—结构或施工设备垮塌、人

2、员伤亡、质量事故。。。。。。运营事故—桥梁垮塌、人员伤亡、交通中断。。。事故原因—人为因素（历史局限、决策失误、管理混乱）自然灾害（地震、洪水、泥石流、滑坡、崩塌落石、风灾、冰灾、火灾及其次生灾害）桥梁病害（开裂、下挠。。。。。。。。。）7中国已成为世界桥梁大国？YES1988年，全国共有桥梁12万余座,2013年，全国桥梁数超过70万座，中国已成为桥梁大国！8中国已成为世界桥梁强国？NO中国还称不上世界桥梁强国的原因之一是：质量控制还不够理想桥梁质量评价体现在“安全、功能。。。。。。”。其中：安全性——保证桥梁服役期没有

3、风险；功能性——保证桥梁正常服役。。。。。。9服役桥梁问题、病害★缺少标志、标牌，管理失控：超载、火灾。。。。。。★桥面防排水失效：影响正常安全行车、导致结构安全隐患。。。。。。★铺装、栏杆破损、残缺：影响行车、行人安全、车辆冲击增加结构受力负担。。。10服役桥梁问题、病害★支座安全精度差，伸缩装置、支座破损、失效：改变桥梁结构受力模式，危及结构稳定及受力安全。。。★桥梁结构开裂、破损：结构强度降低，危及结构承载能力安全。。。★桥梁强度、稳定和刚度不满足使用要求：危及结构使用安全。。。11服役桥梁存在的主要问题★混凝土桥梁

4、加速下挠：桥梁破坏的前兆！必须及时评估判断！1977年建造的世界最大跨径混凝土梁桥（241米），1993年测得的跨中下挠1.4米，1996年3月采用8根体外索加固，6个月后垮塌。★桥梁基础冲刷：危及桥梁安全！12服役桥梁问题、病害★桥梁火灾重庆某桥被严重烧伤13服役桥梁问题、病害★船只撞击垮塌广东某桥江苏某桥14服役桥梁问题、病害★超载导致垮塌山西某桥在182吨重负下终于未能挺住15服役桥梁问题、病害★桥梁洪灾辽宁某桥被洪水冲垮16服役桥梁问题、病害★地震灾害17服役桥梁问题、病害★桥梁钢结构结构缺陷、锈蚀、疲劳等导致垮塌

5、：18服役桥梁问题、病害★桥梁混凝土涂装保护不够：主要针对腐蚀环境中的钢筋混凝土结构，以日本为例，混凝土涂装的发展经历了较长过程：60年代混凝土结构大量使用，曾认为不需维护70年代混凝土裂纹，钢筋锈蚀80年代腐蚀严重，国土交通部制定混凝土修复标准90年代高速道路管理集团制定『混凝土涂装及FRP补修基准』2000年路桥集团制定了『混凝土块剥落防止对策手册』19桥梁问题、病害的主要原因◆发展速度与基础研究、技术储备间存在矛盾◆规范不够完善◆设计、施工对工程的责任意识不够◆监理作用发挥不够◆施工质量欠佳◆管理养护不到位20混凝土

6、简支、简支连续梁桥主要病害◆栏杆破损◆桥面铺装破损◆支座周围堵塞、卡死、锈蚀、剪切破坏、偏压破坏◆伸缩缝破损、堵塞抵死◆锥坡垮塌◆桥头跳车◆预制吊装空心板铰缝破损（单板受力）、空心板顶板破损◆预制吊装T梁横隔板联接破损（降低结构整体受力性能）21混凝土简支、简支连续梁桥主要病害◆原有设计荷载标准低，结构承载力不满足现行荷载要求◆结构开裂（简支梁跨中横向开裂、跨端腹板斜向开裂）、钢筋锈蚀、预应力损失等导致承载力不足◆梁体超限下挠，不满足正常使用要求◆超载导致结构受损甚至垮塌◆支座原因、墩旁堆载、墩旁施工等引起桥墩偏位◆桥台开

7、裂、位移◆冲刷引起墩台基础悬空◆船撞、车撞引起墩台、梁体受损22连续梁、连续刚构桥开裂近年来，由于在设计方法、施工质量控制和运营养护中存在的诸多缺陷和不足，大跨径连续梁、连续刚构桥往往建成时间不长就出现病害，最主要是开裂和超限下挠。不但导致养护费用的大幅增加，损害桥梁的美观，更重要的是造成交通运营和结构安全度的降低，其发展受到严重制约。23裂缝形态箱梁裂缝：影响结构刚度和耐久性24裂缝形态箱梁裂缝：影响结构刚度和耐久性25裂缝原因设计——主拉应力控制●主拉应力限值偏高，以50#混凝土为例，JTJ023-85规范主拉应力的控

8、制限在2.4～2.7MPa，同期先进国家的规范主拉应力的控制限在1.0MPa左右仅为85规范的一半甚至更低。我国2004桥规已大幅调低了主拉应力限值到1.0MPa左右。●主拉应力的计算由于不考虑箱梁的空间效应而造成计算值偏低。●腹板厚度减薄的分界点不适当。腹板厚度变化对箱梁截面应力状态的变化通常十分敏感