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混凝土梁式桥火灾后检测评估与维修加固技术研究

作　者: 侯旭
导　师: 王春生
学　校: 长安大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 混凝土桥梁火灾损伤评估桥梁加固
分类号: U445.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着我国交通事业的发展,混凝土梁式桥已经成为公路桥梁中的主体桥型。近年来,桥梁遭受火灾事故频繁,火的物理和化学作用使钢筋混凝土材料的力学性能发生改变,结构构件受到不同程度的损伤。火灾不仅对桥梁结构本身造成破坏,而且危及公路尤其是高速公路网的正常运营。火灾后,必须及时、科学的对受损构件进行损伤识别,合理的进行损伤评估,才能为桥梁的加固维修提供可靠的数据支持；并制定合理的加固方案,切实恢复结构的承载能力和使用性能,达到桥梁安全运营,路网通畅的目的。本文将针对火灾后现场的特殊情况,从桥梁工程的角度,研究论述桥梁检测评估的程序及内容。强调现场初步调查的必要性,引入火灾原因和火况分析,针对不同环境,不同原因的火灾形势,进行分类,并研究不同桥梁结构类型和不同构件如何进行有针对性的检测。根据火源火势特点、桥梁构造特点以及灭火方式等因素对火灾损伤分布、损伤程度进行研究。根据不同构件受力特点进行分项评估,并建立模型,综合计算桥梁受火后的承载能力衰减,评价桥梁的实际承载力和使用性能。本文分构件论述了维修加固的可行技术、适用范围及工艺要点。并结合部分火灾后桥梁的实例,论述混凝土梁式桥火灾后检测评估与维修加固技术在不同桥型,不同火灾类型,不同灾后损伤情况下的应用要点。最后提出问题与展望。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-25
  1.1 引言  11-12
  1.2 桥梁火灾实例及危害  12-18
    1.2.1 近年来部分桥梁火灾实例  12-16
    1.2.2 桥梁火灾的危害  16-18
  1.3 火灾后混凝土桥梁的检测-评估-加固现状  18-23
    1.3.1 我国公路桥梁检测加固需求与技术现状  18-21
    1.3.2 火灾后桥梁的检测-评估-加固现状  21-22
    1.3.3 亟待解决的若干问题  22-23
  1.4 本文研究的主要内容  23-25
第二章火灾对混凝土梁式桥的损伤  25-54
  2.1 概述  25
  2.2 燃烧概述  25-30
    2.2.1 燃烧的本质  25-26
    2.2.2 燃烧温度  26-28
    2.2.3 热的传播  28-30
  2.3 高温下与高温后混凝土、钢筋及预应力钢绞线的损伤特点  30-41
    2.3.1 高温下与高温后混凝土的损伤特点  30-35
    2.3.2 高温下与高温后的钢筋及预应力钢绞线的损伤特点  35-39
    2.3.3 高温下与高温后钢筋和混凝土的粘结性能变化  39-40
    2.3.4 高温后配筋混凝土构件的耐久性损伤  40-41
  2.4 高温下与高温后混凝土梁式桥构件和结构的损伤特点  41-50
    2.4.1 火灾后混凝土桥梁损伤识别应注意的问题  41-43
    2.4.2 主梁的损伤特点分析  43-49
    2.4.3 墩台的损伤特点分析  49-50
  2.5 火灾后其他桥梁附属构件的损伤特点  50-54
    2.5.1 桥梁支座损伤特点  50-51
    2.5.2 桥梁伸缩缝损伤特点  51
    2.5.3 桥面铺装层损伤特点  51-52
    2.5.4 泄水管损伤特点  52
    2.5.5 桥梁护栏损伤特点  52-54
第三章火灾后混凝土梁式桥的检测与评估  54-73
  3.1 概述  54
  3.2 火灾后现场检测工作内容及要点  54-58
    3.2.1 火灾原因分析及现场调查  54-55
    3.2.2 表观检测的方法和要点  55
    3.2.3 特殊检测的项目及要点  55-57
    3.2.4 材料性能试验的项目及要点  57
    3.2.5 桥梁静动力试验的项目及要点  57-58
  3.3 火场温度与构件内温度的推定  58-63
    3.3.1 火场温度推定  59-62
    3.3.2、构件内部温度场的确定  62-63
  3.4 火灾后桥梁承载能力评估  63-69
    3.4.1 计算模型的建立  64-66
    3.4.2 计算参数的选择  66-69
  3.5 小结  69-73
    3.5.1 检测试验结论分析  69-71
    3.5.2 承载能力评估结论分析  71
    3.5.3 火灾后桥梁检测评估报告的建议  71-73
第四章火灾后混凝土梁式桥的加固技术与工艺要点  73-86
  4.1 火灾后混凝土梁式桥的应急保通措施  73-76
    4.1.1 桥面应急保通措施  73-74
    4.1.2 桥下应急保通措施  74-76
    4.1.3 应急措施注意事项  76
  4.2 主梁及墩台维修要点  76-77
    4.2.1 裂缝处置  76-77
    4.2.2 混凝土缺陷及外露钢筋处理  77
  4.3 主梁承载力补强加固要点  77-81
    4.3.1 增大(恢复)截面法  78-79
    4.3.2 粘贴钢板法  79-80
    4.3.3 施加体外预应力法  80-81
  4.4 墩台承载力补强加固要点  81
  4.5 支座更换要点  81-82
  4.6 耐久性加固要点  82-86
    4.6.1 火灾后桥梁耐久性加固的常用方法  82-84
    4.6.2 火灾后桥梁耐久性损伤与环境类别的综合分类  84-86
第五章工程应用  86-101
  5.1 某预应力混凝土连续箱梁桥火灾后损伤评估及加固实例  86-93
    5.1.1 工程背景  86
    5.1.2 火灾后桥梁检测  86-88
    5.1.3 损伤状态评估  88-89
    5.1.4 临时保通措施  89
    5.1.5 加固措施  89-93
    5.1.6 加固效果评估  93
  5.2 某预应力混凝土连续T梁桥火灾后损伤评估及加固实例  93-99
    5.2.1 工程背景  93-94
    5.2.2 火灾后桥梁检测  94-95
    5.2.3 计算模型  95-97
    5.2.4 损伤状态评估  97
    5.2.5 加固措施  97-99
  5.3 小结  99-101
第六章结论与展望  101-103
  6.1 结论  101
  6.2 展望  101-103
参考文献  103-120
攻读硕士学位期间发表的论文  120-121
攻读硕士学位期间参与的科研项目  121-122
致谢  122

混凝土梁式桥火灾后检测评估与维修加固技术研究

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