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1、第 1 页桥梁加固开题报告一、现状与随着国民经济的迅速发展，人们对安全、快速、舒适、和美观的公路交通提出了越来越高的要求，但是我国在20世纪6070年代修建的桥梁，设计荷载标准较低，而且大部分仍处在营运使用之中，已成为交通运输中的隐患。因此，加固维修旧桥已成为一个十分突出的亟待解决的研究的课题。鉴于当前较为严峻的经济形势，我国正极大地加重对公路建设的投资，以拉动内需，因此交通基础设施建设发展迅猛，但是对旧桥的加固改造事业也势在必行。在此行业大背景以及导师的指导下，我选择了4号桥梁结构评估鉴定与加固设计作为自己的毕业设计题目。二、基本资料1.工程概况该桥桩号K1127+154，桥长44.44m，
2、上部结构采用313m预应力混凝土简支梁，下部结构采用单排桩（柱）式墩及单排桩（柱）式桥台。该桥于1996年投入运营，设计荷载为汽车超20级，挂120，设计车速为120/h，单幅桥面总宽12.5m，上部结构采用313m预应力混凝土空心板梁，先简支后桥面连续。因为交通量的日益增长，该桥于20*年进行拓宽改造，扩建时采用同跨径的预应力混凝土空心板梁在两侧拼宽，每侧桥面宽度增加8.25m，拓宽后的桥梁单幅全宽20.75m，设计车速保持不变，设计荷载为公路级。新老桥下部结构均采用圆柱式桥墩、桩柱式桥台，钻孔灌注桩基础。20*年5月7日凌晨6点，泄露于该桥下的液态苯乙烯着火，火势持续约30分钟后熄灭，由此
3、造成该桥板梁、桥墩立柱、桥墩盖梁和支座出现损伤。时候沪宁高速紧急召开了会议，并进行了交通管制。为此委托我单位尽快全面第 2 页深入检测、评估，以便最终制定合理的维修施工方案，确保桥梁结构安全运营。2.火灾后桥梁结构损伤检测结果主梁损伤情况从外观看，第1、2孔板梁火损较为严重，部分板梁表面烧至浅黄，其过火温度已经达到900，高温作用下部分板梁混凝土爆裂，剥落之后的混凝土表面继续被烧至灰白色；部分板梁混凝土剥落较严重，其纵向钢筋、预应力、箍筋外露，个别箍筋局部变形；边角缺省的梁体主要集中在内边梁、外边梁、新老桥拼接处，主要是因为该区域氧气充足导致燃烧充分，高温作用下导致其边角混凝土爆裂；总体来看，
4、个别板梁最大剥落深度约4.5cm，而大多数梁体的剥落深度集中在0.5cm3.0cm；相对第1孔、第2孔梁体，第3孔梁体损伤较轻，主要问题是熏黑、局部剥落。桥墩立柱状况从现场损伤程度来看你，火源以2#墩为中心，因此2#墩立柱火损较为严重，混凝土剥落，部分环向箍筋外露，但是基本上未出现主筋外露现象。桥墩盖梁状况火源以2#墩为中心，因此2#墩盖梁边角缺省较为严重，个别箍筋、主筋外露。但是整体来看，盖梁火损程度较轻，主要问题是边角缺省，底面混凝土脱落。支座受损情况现场检查发现，左右幅1#、2#墩上的部分支座火损较为严重，高温下支座表面橡胶碳化、龟裂、鼓泡等，其余部分支座主要问题是熏黑。支座除了烧伤之外
5、，还存在滑动面反置、加塞钢板垫高导致局部承压，支座彻底脱空等病害。第 3 页三、设计的目的巩固加强基础知识、熟练掌握运用专业知识。提高实践动手能力，学会使用计算绘图工具，拓展知识视野。积极了解掌握国内外行业发展动态，努力学习旧桥加固改造这一新技术，不断提高专业技能。熟悉道路桥梁设计施工等程序和方法，培养从事道路桥梁方面工作的实际能力。增强发现问题、分析问题、解决问题的能力，学会多渠道搜集、查阅和利用中、外文文献的能力，培养独立思考的习惯。四、设计的意义针对目前我国交通基础设施建设事业蒸蒸日上的现状，对旧桥的加固改造这一新课题进行研究也是十分必要合理的。实践证明，旧桥的加固改造是一项技术上可行，
6、经济上合理的举措。采用适当的加固技术和拓宽措施，对恢复和提高旧桥的承载能力及通行能力，延长桥梁的使用寿命，以满足现代化交通运输的需要，是完全可行的。这样一方面可以节省大量的投资，缓和桥梁投资的集中性，从而收到良好的社会经济效应。另一方面，通过加固改造后，旧桥亦可恢复正常的营运状态，继续服务于交通运输。对桥梁的加固和改造是具有良好的社会经济效应，因此世界各国各国都把旧桥视作宝贵的财富，力求充分利用，或进行适当的加固和维修。国际社会的对桥梁加固改造研究十分重视，并且取得了显著的成就。现在世界范围内已出现了一个研究、养护、维修、加固桥梁的热潮。五、设计的任务和要求本毕业设计任务是针对某一桥梁的现有状
7、况，需改变用途，增加荷载，施工过程中构件尺寸发生变化，根据结果进行结构验算，由验算结果给出有关项目的评估鉴定报告，再进行加固设计，给出局部构件加固设计方案，并制定施工组织设计计划。第 4 页通过本毕业设计要求能够充分认识和掌握对桥梁进行结构检测及评估鉴定的全过程。1.结构加固设计：加固技术论证，局部构件加固设计（受弯构件正、斜截面加固计算；受轴心压构件加固计算；偏心受压构件加固计算等）；2.桥梁施工组织设计：包括工程概况、施工方案、施工进度计划（含控制性进度计划、网络图及横道图）、施工准备工作（各项准备工作包括各种资源需要量及其供应计划），施工平面图、质量安全措施、季节性施工措施等，技术经济指
8、标。要求：1.独立完成毕业设计的任务；2.学会查找有关专业规范及文献（10篇以上）；六、目标要求1.检测方案，评估鉴定报告；2.工程结构验算书；包括机算及手工计算（手工计算部分要求形成电子文档）3.图纸内容；整套桥梁加固施工图；（全部要求计算机绘图）4.加固设计计算书：包括机算及手工计算（手工计算部分要求形成电子文档）要求：（1）毕业设计计算书应说明个人毕业设计的设计思路，并且要求详细列出设计成果的计算分析过程。（2）毕业设计计算书按学校规定的纸张格式装订成册，并形成电子文档，内容顺序为：封面、衬页、中英文摘要（打印）、目录、计算书正文、封底。（3）计算书要求章节分明，层次清楚、自己端正，文理
9、通顺，计算准确，图标清晰，不得用徒手画。第 5 页5.与课题相关的专业外文资料翻译一份专业外文资料的翻译要正确、通顺，专业术语的使用规范，专业外文资料及译文一起打印、装订。七、进程安排第14周毕业实习第5周提交开题报告，查阅与本课题检测与加固相关的规范，完成并提交专业外文翻译第6周确定并提交检测方案；配合检测方到现场进行检测，进行工程结构验算；第810周给出评估鉴定报告，根据评估报告，确定加固方案；第1113周对已有的加固方法进行比较，结合工程实际提交加固方案，进行结构加固计算，完成加固设计计算书及图纸；第1415周制定施工组织设计，掌握施工组织设计的一些工艺流程和相应措施；第16周整理、打印
10、毕业设计结果、准备答辩。八、参考文献1.碳纤维片材加固混凝土结构技术规程2.混凝土结构加固技术规范3.公路桥梁加固设计规范JTG/TJ22-20*4.混凝土桥梁结构表面涂层防腐技术条件JT/T695-20*5.公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件JT/T722-20*6.公路桥梁抗震设计细则JTG/TBO2-01-20*7.公路桥梁加固设计技术规范JTG/TJ23-20*8.桥梁缆索用热镀锌钢丝GB/T17101-20*9.公路桥梁盆式支座JT/T391-20*10.城市桥梁工程施工与质量验收规范CJJ2-20*11.桥梁用结构钢GB/T714-20*12.单元式多向位梳型板桥梁伸缩装置JT/T72
11、3-20*13.公路桥涵施工技术规范JTGTF50-20*14.城市桥梁设计规范CJJ11-20*15.图解桥梁施工技术郑机中国铁道出版社16.新编桥梁施工工程师手册向中富，邹毅松，杨寿忠人民交通出版社17.桥梁施工及组织管第 6 页理（第二版）魏红一人民交通出版社18.城市桥梁工程施工与质量验收规范19.桥梁病害诊断与改造加固设计张树仁，王宗林人民交通出版社20.公路桥梁结构加固设计规范应用计算示例邬晓光，白青侠，雷自学人民交通出版社21.公路桥梁加固设计规范人民交通出版社22.桥梁检测与加固手册（上下册）张劲泉，王文涛人民交通出版社篇二：加固梁开题报告。外贴FRP加固梁在持续荷载下的变形性
12、能研究课题：河南省教育厅自然科技项目（20*A560008）一、选题依据近年来，随着经济水平的不断提高和钢筋混凝土结构研究工作的深入，钢筋混凝土结构的设计和施工技术水平也日渐完善。为了实现人类社会可持续发展的目标，人们在关注建筑结构的安全性问题的同时，己逐渐对结构耐久性提出更多的要求。对现有结构的维护、修复和加固已日趋成为结构工程发展的焦点问题。建筑物和桥梁结构有一定的设计基准使用期，我国对建筑物取为50年1，对桥梁结构取为100年2，而我国在建国后建造的大量房屋有的已经接近50年。有很多因素会缩短现有建筑结构、桥梁结构的使用寿命，其中主要包括:物理老化、化学腐蚀、社会需求的变化、设计标准的提
13、高、交通量的增加等等。这些出现问题的结构，实际情况并不允许将其全部推倒重建，而只能采取适当的技术措施，对其进行补强与加固处理，使这些结构仍能满足人们对建筑物安全性、适用性和耐久性的要求，继续为社会服务。总之，在现代社会中对建筑物的补强加固技术进行开发和研究是非常必要的，具有重要的社会效益和巨大的经济效益。传统的加固方法有增大截面法、粘贴钢板法、喷射混凝土加固法、预应力加固法、增设支点加固法等。但上述各种方法各有缺点，比如，增大截面法现第 7 页场作业量大并影响房屋的外观和净空；粘钢加固法增大结构自重并且易腐蚀；喷射混凝土加固法要求施工现场较大；预应力加固法施工比较麻烦；增设支点加固法影响建筑物
14、的使用空间等等。近年来，纤维增强塑料FRP(FiberReinforcedPlastic)3由于力学性能优良，化学性能稳定，具有高强、轻质、耐腐蚀、抗疲劳、抗磁性、电绝缘性、徐变小、比重小等优质特性，成为一种理想的修复和加固材料，引起了国内外学者的关注，被广泛应用于钢筋混凝土结构加固的试验研究及工程应用当中。目前，用FRP材料对结构进行加固的方法主要有外部粘贴法和内部嵌贴法两种。外贴法是通过树脂类粘结剂，在需要加固的构件表面粘贴纤维布或板，以提高或改善其受力性能的方法。二、FRP加固技术研究现状碳纤维材料加固修复混凝土结构技术是二十世纪八十年代开始在国际上应用的一种混凝土外部补强的新技术。从1
15、985年瑞典人Meier首先采用粘贴碳纤维布材加固Ebach桥梁开始，各国大学及研究机构相继进行了较多的碳纤维材料加固性能的试验及理论研究，取得了许多重要成果。碳纤维加固技术在我国起步较晚，1997年开始理论研究，1998年有碳纤维加固实例。在这短短几年的时间里该项技术迅速发展，得到了较深入的研究，并成立了碳纤维增强片材及工程专业委员会。由于用于实际加固工程的碳纤维形式主要是片材(指碳纤维布与碳纤维板)，所以目前国内对于碳纤维材料研究主要集中在碳纤维布加固上，包括以下几个方面：(1)在构件的受拉面粘贴碳纤维片材，研究加固构件的抗弯性能；(2)在构件的剪切区粘贴碳纤维片材，研究加固构件的抗剪性能
16、：(3)对受压的柱状构件进行加固，研究加固构件的抗压性能；第 8 页(4)在反复荷载作用下，研究加固构件的抗疲劳性能等。承载力极限状态下加固梁的抗弯和抗剪能力的研究已经比较成熟，在相关规范上已经有明确的计算公式，现阶段没有研究的实用价值。然而在长期荷载作用下的正常使用变形性能研究还处于初级阶段，没有明确的标准。在硕士研究生期间，我将在导师的带领下针对加固梁在长期荷载作用下的正常使用变形性能进行研究。2.1国内研究概况赵彤等通过9根碳纤维布加固补强钢筋混凝土梁的试验，主要研究碳纤维布用量对钢筋混凝土梁受弯性能的影响与作用。试验研究表明，粘贴碳纤维布之后，加固梁的受弯承载力明显提高，虽然碳纤维布的用量越多承载力提高也越大，但受使用效率的影响，需要一个折减系数对碳纤维布的抗拉强度进行折减，层数越多，折减系数越小4。邓宗才通过改变碳纤维布层数、配筋率等参数，研究了碳纤维布对于梁抗弯承载力和抗弯刚度的影响。试验结果表明，碳纤维布
