一、选题的理论、实际意义
建桥最主要的目的,就是为了解决跨水或者越谷的交通,以便于运输工具或行人在桥上畅通无阻。若从其最早或者最主要的功用来说,桥应该是专指跨水行空的道路。故说文解字段玉裁的注释为:“梁之字,用木跨水,今之桥也。”说明桥的最初含意是指架木于水面上的通道,以后方有引伸为架于悬崖峭壁上的“栈道”和架于楼阁宫殿间的“飞阁”等天桥形式。
改革开放,党的富民政策,改变了人们的认识,“要致富、先修路”已成共识,加快交通基础设施建设已变成了人们的自觉行动。国家投资重点倾斜以及集资渠道的多元化,为我国公路桥梁发展提供了资金保证。展望公路桥梁发展趋势,珍惜时机,创造性劳动,为改变我国公路建设落后状况,努力工作。
随着中国的社会经济、科学技术的的飞速发展,交通运输日益繁忙 ,尤其是发达地区的公路桥梁承受着相当大的负荷,加剧了桥梁自身的磨损;另一个方面,许多公路桥梁建于上个世纪八九十年代,由于当时设计、施工技术的不完善不成熟,加上资金紧张,造成没桥梁的使用年限大大缩短,一些桥梁的承载能力根本无法适应现今桥梁的发展趋势。
有很多桥梁由于沉降、开裂、外观破坏严重,基本变成了危桥。从保证通运安全的情况下,对原桥进行加固维修是最直接有效的办法,这也可以避免社会资源的浪费。
通过一定的措施使构件乃至整个结构的承载能力及其使用性能得以提高,以满足新的要求。也就是要针对桥梁所发生的不能满足继续使用的状况进行处理。加固的原因有桥梁耐久性差和年久老化、设计不当或施工质量差等。通过桥梁加固后,可以延长桥梁的使用年限,用少量的资金投入,使桥梁能满足交通量的需求,也可以缓和桥梁投资的集中性,预防和避免桥梁坍塌造成的人员和财产的损失。加固的方法主要分为上部结构加固、下部结构加固。
二、研究动态、见解
在目前的桥梁加固方法中, 预应力加固技术正在逐渐被推广开来,其相比其他加固技术优势在哪里?
预应力加固法是采用外加预应力的加固方法,适用于要求提高承载力、刚度和抗裂性及加固后所占用空间小的桥梁。
可分为预应力拉杆加固、预应力撑杆加固以及预应力碳纤维板加固,预应力拉杆加固主要用于受弯构件,以梁身为锚固体,通过预应力张拉对梁的受拉区域施加外力,以抵消结构本身的自重,减少车辆荷载作用下的应力。
预应力撑杆加固主要用于桥梁下部结构的轴心受压墩柱。预应力加固技术可使碳纤维在承担结构传递的荷载应力之前就已经处于较高应力水平,预先发挥一定强度。因此,预应力碳纤维技术是传统碳纤维技术的必然取代。
三、研究思路、方法、技术路线
目前我国常采用的桥梁加固方法:
1.粘贴碳纤维加固法
粘贴碳纤维加固法是采用高强度或高弹性模量的纤维复合材料(碳纤维布或者碳纤维板),用专门的碳纤维配套胶水将碳布粘贴在桥梁混凝土构件表面,使之与原构件形成整体,共同受力的加固方法。
2.粘钢加固法
外部粘钢加固法是一种采用粘钢胶将钢板直接粘贴在混凝土构件表面,使之与构件形成受力整体,以提高承载力、增大延性、刚度和满足正常使用要求的加固方法。
3.增大截面加固法
这种方法是用增大混凝土结构物的截面面积和配筋进行加固的一种方法。这种加固方法要求被加固的桥梁下部结构能够承受更多的自重,能够提供更高的承载力。通常情况下,以加厚桥面板或加大主梁的梁肋宽度为主。
4.预应力加固法
预应力加固法是采用外加预应力的加固方法,适用于要求提高承载力、刚度和抗裂性及加固后所占用空间小的桥梁。
可分为预应力拉杆加固、预应力撑杆加固以及预应力碳纤维板加固,预应力拉杆加固主要用于受弯构件,以梁身为锚固体,通过预应力张拉对梁的受拉区域施加外力,以抵消结构本身的自重,减少车辆荷载作用下的应力。
预应力撑杆加固主要用于桥梁下部结构的轴心受压墩柱。预应力加固技术可使碳纤维在承担结构传递的荷载应力之前就已经处于较高应力水平,预先发挥一定强度。因此,预应力碳纤维技术是传统碳纤维技术的必然取代。
在目前的桥梁加固方法中, 预应力加固技术正在逐渐被推广开来,其相比其他加固技术优势在哪里?
随着现代科学的不断发展,建设工程技术也在不断革新。我国近些年来在道路桥梁建设方面的投资日益加大,公路桥梁的建造越来越多,对施工中的先进技术需求也就显得十分重要。
预应力技术在桥梁施工中有着广泛的应用,其配套技术、设备的不断完善,大大节省了桥梁施工工艺材料,使得桥梁安全系数及力学性能得到提高,增加了车辆通行的舒适度,是一种十分有效的加固方法。
所谓预应力碳板加固技术,就是指在加固构件受拉区(或抗剪薄弱区)后加补强材料施加预应力,由于预应力的作用,改善了原梁的应力状态,提高了原梁的承载力和抗裂强度。
与传统的加固技术相比,预应力碳板的优势如下:
1.充分发挥碳纤维材料的高强特性,通过施加预应力使碳纤维材料和钢筋协同受力,显著提高了加固效果。
2.可以平衡结构的自重和一部分既有荷载,提高了梁的抗弯刚度,大大减小结构的挠度变形,显著改善其开裂、屈服和极限承载力,对结构原有的裂缝具有明显的抑制作用,提高了其正常使用性能。
3.长期耐腐蚀性、耐疲劳性和抗松弛性优异,可有效延长构件使用寿命。
4.施工工艺简单可靠,可通过张拉应力和碳纤维板的伸长量两者的关系实现精确张拉控制。
5.可轻松实现与构件间的有粘结预应力加固,均匀分布应力,并且避免后期大量的湿作业工序,实现快速加固。
|