桥梁加固设计很详细92页PPT

讫
桩
砧
比
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报
拱
二、梁桥加固
聘
姚
（二）某长江大桥
凹 牢
恃
匹
粘
受
工程概况
襟
主跨140m+240m＋140m
浦
预应力混凝土连续刚构
椽
变截面、直腹板、单箱单室(箱宽22m)
棘
悬臂浇筑
Hale Waihona Puke 株青浪戌
澡
逢
掐
铂
莽
仁
溅
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损
泊
二、梁桥加固
填
当
（二）某长江大桥
绑 沉
主要缺陷
典 主跨跨中下挠31.7cm 型 腹板与底板交接处裂缝（3mm） 梁 主跨80至160m范围腹板开裂
戳 燎 桐
虑
敲
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渺
让
三、拱桥加固
选
永
测
搏
菜
圬工拱桥：
殿
拱
1 增大主拱截面、调整拱上建筑恒载、增强横向整体性
岭 糜
桥
双曲拱桥：
窑
的
2 增大截面或改变截面形式、粘贴钢板及纤维复合材料增强横
栈
加
向整体性
式
固 方 法
桁架、刚架拱桥： 3 增强横向整体性、粘贴钢板及纤维复合材料、施加体外预应
任
掺加粉煤灰质量；
裙
外加剂质量
架
什
窍
撰
绷
粕
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毕
沟
一、桥梁加固用材料
体
掘
聊
拍
1、基本要求：
辊
普通钢筋、钢板、型钢、扁钢、钢管、预应力钢材、焊接材料、螺栓均应满 锡

果原结构材料的应力使用过高，会使原结构遭达到破坏 ，由组合截面新增材料需承受全部外载时，则有必要考 虑加固的经济性。
《公路桥梁加固技术规范》编写组
The First Highway Survey & Design Institute of China CO.,LTD
Ι.总则及基本规定
3.2.5 加固后的承载能力是依原构件中混凝土或钢筋 达到其设计值控制使用。
计 截面承担后续载荷
内
1） 原构件验算荷载：自重、恒载（未卸除的桥梁
容 恒重）、新增构件恒重（由原构件承担的恒重）称为一
期荷载。进行施工验算时还应计入施工荷载及施工中的
温度效应及混凝土收缩、徐变等；
2） 原构件截面验算：应计入荷载安全系数，考虑 原构件的损伤折减，依次进行施工阶段验算；
《公路桥梁加固技术规范》编写组
受拉区增大截面、贴钢板、贴碳纤维等，其材料的 使发用挥率其一能般力受。原因构而件，受多拉贴钢只筋会的降低其控f s d使制用，率不，可对能承充载分 力的提高无益。
在受压区增高混凝土加固时，则考虑到混凝土的塑 性发展，中性轴的上移，新增混凝土的抗压能力的提 高，按分阶段受力计算承载力影响不会太大。
抗剪加固新增材料后，设计亦应考虑分阶段受力的 特点。
面 求，加固则失去了意义。
加
5.1.3 核心是结合面必须牢靠而无相对错动。否则不
固 可能共同受力，使计算模式变异，不能正确反映受力特
法 征。
《公路桥梁加固技术规范》编写组
The First Highway Survey & Design Institute of China CO.,LTD
Ⅱ 、构件加固方法
原 则——安全适用；技术可靠，经久耐用；

56桥梁加固项目目标评价逻辑框架表表41原定目标实际结果原因分析可持续条件宏观目桥梁加固项目工程可行性研究或立项时的总体目标情况描述桥梁加固后目标实现情况描对照原定目标和实际结果的差异分析原因提出改善措加固目标可持续发展的条件描述项目目桥梁加固的预期效果描述如承载能力提高程度桥梁加固后预期效果的实现情况描述对照原定目标和实际结果的差异分析原因提出改善措加固效果可持续发展的条件描述项目收桥梁加固项目预期获得的具体成果描桥梁加固后实际获得的具体成果描述对照原定目标和实际结果的差异分析原因提出改善措施加固成果可持续发展的条件描述项目投保障项目目标实现的预期投入比如资金时间等的描为实现加固目标所实际花费的资源对照原定目标和实际结果的差异分析原因提出改善措施加固项目的融资情况描述57422实施过程评价4221评价内容实施过程评价应涵盖桥梁加固工程的各个阶段并能反映各阶段的主要特征
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3.1.6 构造要求（续）
当拱桥拱脚有一定的填土时，可在台前加建新的扩大基础，并将改建为变 截面的拱肋支承到新基础上。新老基础之间用钢销进行联结，有条件时在台 前新基础下设法增加短桩，以提高承载力，如图3-3所示。P80
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3.1.7 质量控制与加固工程质量检验评定方法
浆液应具备以下特征： （1）有良好的可喷性
施工中水灰比一般采用1:1～2:1就能保证较好的喷射 效果。 （2）有足够的稳定性
浆液的稳定性可用浆液的析水率来评定。
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3.3.3 材料要求（续）
（3）气泡少。不能用起泡剂，必须用非加气型外加剂。 （4）调剂浆液的胶凝时间可调。 （5）有良好的力学性能。 要求具有一定的力学强度。 （6）浆液不污染环境，无毒、无臭。 （7）结石率高
（1）单桩容许承载力的确定 采用增补桩基加固法加固旧桥，上部荷载和扩大的承台（或盖梁）自重将有

人民交通出版社 谌润水 公路旧桥加固技术与实例 人民交通出版社 胡大琳 桥涵工程试验检测技术 人民交通出版社 蒙 云 桥梁病害与桥梁加固 人民交通出版社 M.J.L. 普瑞施特雷 桥梁抗震与加固 人民交通出版社 张有才 建筑物的检测、鉴定、加固与改造
冶金工业出版社 李廉昆 结构力学
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绪论
• 对于某些由于因下部结构或基础的不均匀沉降等原因而导致的上部结构的损伤，或 由于其它偶然因素(如地震等)所引起的结构损伤，在进行补强加固时应同时考虑采 取消除、减小或抵御这些不利因素的措施，以免在加固后结构物继续受这些因素的 影响。
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七、桥梁加固必须满足的基本条件
• 桥梁技术改造后，其结构性能、承载能力与耐久性等都能满足使用上的要求。 • 具有较明显的经济效益。
• 前联邦德国曾于七十年代末对一个州的1500座钢 筋混凝土和预应力混凝土公路桥梁作了全面检查：
• 桥龄在50—60年的钢筋混凝土桥中，有27%的桥 梁至少有一处严重损伤，64%至少有一处重要损 伤，77%至少有一处中等损伤。
• 30—35年桥龄的钢筋混凝土桥中，有13%的桥梁 上部结构至少有一处严重损伤，37%至少有一处 重要损伤，53%至少有一处中等损伤。
拆除，但其材料应尽量回收。 • 技术改造应做到可靠、安全、耐久，满足使用要求。这实际上是对桥梁进行技术改
造的基本要求与目的。
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• 技术改造工程在施工过程中应尽量不中断或少中断交通，改造工程的技术经济指标 应包括由于交通受阻等所带来的损失。
• 技术改造工程的施工应是技术上简易可行，施工上方便，所要求的机具设备尽显简 单。
• 技术改造的施工现场狭窄、拥挤，常受原有结构物的制约。 • 补强加固施工往往对原有结构物及相邻结构构件产生不利影响。——如何避免或减

桥梁加固的目的是提高桥梁的承载能力、耐久性和安全性，确保桥梁在正常使用过程中能够承受各种外部载荷和自然灾害的 考验。
桥梁加固的重要性
随着交通量的不断增加和车辆荷载的日益加重，桥梁结构的 承载能力面临越来越大的压力。对现有桥梁进行加固，可以 避免因桥梁损坏而造成的交通中断和安全事故，保障人们的 出行安全。
05
加固效果评估
理论分析
结构分析
对加固后的桥梁进行结构分析， 包括静力分析和动力分析，以评 估加固后桥梁的承载能力和稳定
性。
安全性评估
根据理论分析结果，对加固后的桥 梁进行安全性评估，确保桥梁在各 种工况下的安全性能。
可靠性评估
对加固后的桥梁进行可靠性评估， 包括结构可靠度分析和寿命预测， 以确定桥梁在预期寿命内的安全性 能。
增设支撑结构
在桥梁的关键部位增设支撑结构，如 临时支撑、斜撑等，以提高桥梁的刚 度和稳定性。
04
加固施工方法
施工流程
施工前准备
对桥梁进行全面检查，收集相关
资料，制定理
02
对桥梁基础进行加固，提高其承
载能力，确保桥梁整体稳定性。
结构补强
根据桥梁存在的问题和加固要求
，选择适当的加固方法，如粘贴
结构材料
了解桥梁所采用的材料类型和特性，如混 凝土、钢材等。
损伤和缺陷评估
外观检查
对桥梁的外观进行详细检 查，发现存在的损伤和缺
陷。
损伤程度评估
根据损伤的严重程度进行 分类和评估，确定加固的
必要性。
缺陷分布
记录缺陷在桥梁各部分的 分布情况，为加固设计提
供依据。
承载能力评估
载荷分析
根据桥梁的设计载荷和使用载荷进行分析 ，确定桥梁的实际承载能力。

施加体外预应力法 •增大截面法；简支变连续法
粘贴钢板 • 粘贴纤维复合材料
更换主梁法
增强横梁 • 加强桥面横向联系；增设横向预应力
增大截面；施加体外预应力 • 粘贴钢板；粘贴纤维复合材料
封闭裂缝 • 耐久性处理
梁式桥加固——连续梁、连续刚构
箱梁刚度不足 严重下挠
施加体外预应力法 •改变结构体系法
箱梁抗剪承载力不足
梁式桥加固——加固计算要点
横向分布
增强横向整体性、加强桥面横向联系、增设主梁、粘贴法 或增大截面加固部分主梁（板）的横向分布计算，应计入 增强后结构刚度的变化。
整体计算
结构加固后应进行整体计算，并应考虑加强部分对结构 刚度的贡献。
空间计算
齿板、牛腿、转向装置等构造局部应力分析宜按空间结 构计算。
梁式桥加固——加固构造要求
构件刚度不满足 需进行加固
桥梁稳定性不满足 桥梁耐久性不满足
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
施加体外预应力 改变结构体系
增大截面 粘贴钢板 粘贴纤维复合材料 更换主梁 增强横向整体性
梁式桥加固——简支梁、板桥
抗弯能力不足 挠度过大
当承载力提高 幅度不大时
个别主梁病害严重 其他主梁良好 梁、板 横向联系不足
斜截面抗剪不足
沿预应力钢束位置 纵向开裂
桥梁，既是一种交通功能性的结构物，也是一座立体 造型的艺术工程，往往是一个城市/地区/国家的象征。
3
中国已成桥梁大国！
➢ 1988年，全国共有桥梁124000座，3400公里 ➢ 2008年，全国共有桥梁550000座，21000公里 ➢ 20年来，中国建造的桥梁数量比世界上任何一个国家
都要多两三倍；四大类桥梁中三类最大跨径在中国。 ➢ 中国已成为桥梁大国！

反应谱法基本原理
2.25
Ⅰ：β=2.25(0.2/T) Ⅱ：β=2.25(0.3/T)0.9 Ⅲ：β=2.25(0.45/T)0.95 Ⅳ：β=2.25(0.7/T) 0.9
0.3
1 2 3 4 5T
图1 场地类别与动力放大系数关系曲线
反应谱法基本原理
2、多质点反应谱
➢（1）振型分解法简介 ➢以无阻尼受迫振动为例，简要介绍振型分解法思想。
反应谱法基本原理
反应谱法基本原理
➢（2）多质点体系的地震力计算公式
➢ 用振型分解法求解，即利用振型分的正交特性，将联立微 分方程组一个个地分解为相互独立的振动方程，将多质点的复杂 振动，分解为按各个振型的独立振动的叠加，在求解过程中，引 入第i振型的振型参与系数：
反应谱法基本原理
➢ 由振型分解法可将多自由度现行震动体系分解为多个独立的广义 单自由度振子。广义单自由度振子的最大反应可由谱曲线查出。但一般 情况下，广义单自由度振子的最大反应不同时发生，因此需要以适当的 方式将它们组合起来。
反应谱法基本原理
➢ 不同的地震输入，得 到不同的反应谱曲线 。
➢ 在大量的地震加速度 记录输入后绘制的众多 反应谱曲线的基础上， 经过平均光滑化后，最 终得到得到平均地震反 应谱。
反应谱法基本原理
➢ 不同的体系阻尼比得到相应的反应谱曲线。
反应谱法基本原理
➢★单质点反应谱的地震力计算
➢应根据结构抗震设防的 烈度水准选用。根据我国 铁路工程抗震规范规定： 设计烈度Ⅶ度以上才进行 抗震设防，相应于Ⅶ，Ⅷ 和Ⅸ度，k分别为0.1、0.2 和0.4。
桥梁震害
2、桥台沦陷
桥梁震害
2、桥台沦陷产生的原因
➢当地震加速度作用时，桥梁与桥台之间的冲撞会产生相当 大的被动土压力，造成桥台有向桥跨方向移动的趋势。由 于桥面的支撑作用,桥台将发生以桥台顶端为支点的竖向旋 转，导致基础破坏。如果桥台基础在液化土上，又将引起 桥台垂直沉陷,最终导致桥梁破坏。

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1—保护罩 2—防松装置 3—锚 板 4—锚垫板 5—密封管组件6—螺旋筋7—密封装置 8—压盖
9—预埋钢管10—减振环 11—挡板
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体外索安装工艺流程
1、永久式体外索
拉索下料及剥除钢绞线两端PE护层——用去脂 剂清除钢绞线表面油脂——穿索及安装锚具——张 拉——灌注水泥沙浆防护.
⑸ 在新增的桥面混凝土结构层中，掺入FORTA® 纤维（美国福塔公司生产的聚丙烯纤维网），减少 混凝土内部早期原生裂隙的数量和塑性裂缝的发展， 提高桥面抗冲击、抗疲劳能力及其抗渗性能。
⑹ 采用日本环氧胶泥封缝和低压灌缝技术，对混 凝土裂缝进行修复。
⑺ 更换伸缩缝，修复人行道板和栏杆。
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取决与高跨比和体外钢筋的布置情况，如图2
钢筋束应力增量（MPa）
120 110 100
；
跨预应力布置 2跨预应力布置 3跨预应力布置
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
跨高比
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⑶美国
《美国公路桥梁设计规范》（AASHTO 1994）
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3 体外预应力加固钢筋混凝土受弯构件 正截面应力验算。
体外预应力加固桥梁构件一般均采用带 载加固，其正截面应力应按两阶段受力迭合 梁计算。
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3.1预施应力阶段的应力验算
上边缘混凝土的压应力为
c1
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