本書闡述橋梁結(jié)構(gòu)診斷與加固方面的系統(tǒng)知識,主要內(nèi)容包括:緒論、橋梁結(jié)構(gòu)典型病害分析、橋梁結(jié)構(gòu)診斷、基于非概率理論的橋梁可靠性評估、梁橋上部結(jié)構(gòu)加固、拱橋上部結(jié)構(gòu)加固、下部結(jié)構(gòu)加固、支座與橋面系加固。書中包含大量橋梁結(jié)構(gòu)病害分析、檢測、評定與加固工程實(shí)例,具有較強(qiáng)的實(shí)用性。
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目錄
第1章 緒論 1
1.1 國內(nèi)外橋梁發(fā)展現(xiàn)狀1
1.1.1 國內(nèi)橋梁發(fā)展簡介1
1.1.2 國外橋梁發(fā)展簡介3
1.1.3 橋梁發(fā)展中存在的主要問題5
1.2 典型橋梁坍塌事故簡介6
1.2.1 設(shè)計(jì)原因6
1.2.2 施工原因7
1.2.3 養(yǎng)護(hù)原因8
1.2.4 車輛超載9
1.2.5 自然災(zāi)害等突發(fā)事件 11
1.3 橋梁診斷與加固研究現(xiàn)狀 12
1.3.1 橋梁診斷技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 12
1.3.2 橋梁加固技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 14
第2章 橋梁結(jié)構(gòu)典型病害分析 18
2.1 混凝土梁橋 18
2.1.1 梁體混凝土表觀缺陷與病害 18
2.1.2 梁體裂縫 22
2.1.3 鋼筋銹蝕 25
2.1.4 混凝土堿-集料反應(yīng)及裂縫 26
2.1.5 混凝土凍融破壞 27
2.2 拱橋 28
2.2.1 圬工拱橋表觀缺陷與裂縫 28
2.2.2 系桿拱橋表觀缺陷與裂縫 30
2.3 橋梁墩臺(tái) 33
2.3.1 混凝土橋墩裂縫 33
2.3.2 混凝土橋臺(tái)裂縫 35
2.4 支座與橋面系 37
2.4.1 板式橡膠支座主要缺陷與病害 37
2.4.2 橋面鋪裝表觀缺陷與病害 39
2.4.3 橋面排水系統(tǒng)表觀缺陷與病害 42
第3章 橋梁結(jié)構(gòu)診斷 44
3.1 概述 44
3.1.1 診斷的目的及意義 44
3.1.2 檢查的主要工作 44
3.1.3 初始檢查 45
3.1.4 日常巡查 45
3.1.5 經(jīng)常檢查 45
3.1.6 定期檢查 46
3.1.7 特殊檢查 52
3.2 橋梁材質(zhì)狀況與狀態(tài)參數(shù)檢測與評定 52
3.2.1 混凝土強(qiáng)度檢測與評定 52
3.2.2 混凝土氯離子含量檢測與評定 59
3.2.3 鋼筋銹蝕電位檢測與評定 60
3.2.4 混凝土內(nèi)鋼筋分布及保護(hù)層厚度檢測與評定 62
3.2.5 混凝土碳化深度檢測與評定 65
3.2.6 混凝土電阻率檢測與評定 66
3.2.7 混凝土其他耐久性影響因素檢測與評定 67
3.3 橋梁智能檢測技術(shù) 67
3.3.1 橋梁智能檢測裝備 67
3.3.2 基于機(jī)器視覺的橋梁病害檢測方法 78
3.3.3 基于電磁波的橋梁病害檢測方法 79
3.3.4 基于機(jī)械波的橋梁病害檢測方法 81
3.3.5 基于電磁傳感器的橋梁病害檢測方法 82
3.3.6 基于放射射線的橋梁病害檢測方法 83
3.4 橋梁技術(shù)狀況評定 84
3.4.1 技術(shù)狀況評定的流程 85
3.4.2 橋梁部件的劃分 87
3.4.3 橋梁構(gòu)件技術(shù)狀況評分計(jì)算原理 88
3.4.4 橋梁部件技術(shù)狀況評分計(jì)算原理 91
3.4.5 橋梁總體技術(shù)狀況評分計(jì)算原理 94
3.4.6 評定等級分類及綜合評定界限值 95
3.4.7 使用注意事項(xiàng) 95
3.5 A大橋技術(shù)狀況評定實(shí)例 96
3.5.1 A大橋概況 96
3.5.2 A大橋外觀質(zhì)量檢查 97
3.5.3 A大橋無損檢測 100
3.5.4 A大橋技術(shù)狀況評定 101
3.5.5 結(jié)論及建議 102
3.6 橋梁承載能力評定 102
3.6.1 現(xiàn)行規(guī)范推薦方法 102
3.6.2 荷載試驗(yàn)法 104
3.6.3 基于實(shí)橋調(diào)查的經(jīng)驗(yàn)方法 104
3.6.4 專家經(jīng)驗(yàn)方法 105
3.6.5 結(jié)構(gòu)可靠性理論方法 105
3.7 橋梁結(jié)構(gòu)荷載試驗(yàn) 106
3.7.1 概述 106
3.7.2 靜載試驗(yàn) 106
3.7.3 動(dòng)載試驗(yàn) 112
3.8 A大橋荷載試驗(yàn)實(shí)例 116
3.8.1 A大橋概況 116
3.8.2 A大橋靜載試驗(yàn) 116
3.8.3 A大橋動(dòng)載試驗(yàn) 122
第4章 基于非概率理論的橋梁可靠性評估 127
4.1 非概率可靠性基本理論 128
4.1.1 不確定參數(shù) 128
4.1.2 區(qū)間變量 128
4.1.3 非概率可靠性的度量 130
4.1.4 非概率可靠性指標(biāo)的物理意義 131
4.1.5 算例 132
4.2 改進(jìn)的一維優(yōu)化算法 133
4.2.1 算法基本理論 133
4.2.2 算例 134
4.3 改進(jìn)的全局最優(yōu)解算法 135
4.3.1 算法基本理論 135
4.3.2 算例 136
4.4 在役橋梁的參數(shù)靈敏性分析 137
4.4.1 參數(shù)靈敏性定義 137
4.4.2 實(shí)心板簡支梁橋?qū)嵗治?138
4.5 在役橋梁的非概率可靠性評估 140
4.5.1 承載能力極限狀態(tài)下非概率可靠性評估 140
4.5.2 正常使用極限狀態(tài)下非概率可靠性評估 143
4.6 在役橋梁可靠性評估實(shí)例 144
4.6.1 工程概況 144
4.6.2 模型建立 146
4.6.3 靈敏性分析 147
4.6.4 承載能力極限狀態(tài)下非概率可靠性評估 149
4.6.5 計(jì)算結(jié)果分析 150
4.6.6 加固后效果評估 151
第5章 梁橋上部結(jié)構(gòu)加固 152
5.1 梁橋加固基本原理 152
5.1.1 梁的基本力學(xué)圖示 152
5.1.2 加固基本原理 152
5.2 增大截面加固法 153
5.2.1 加固基本原理 153
5.2.2 適用范圍 154
5.2.3 施工工序 154
5.2.4 結(jié)構(gòu)加固計(jì)算 155
5.2.5 計(jì)算示例 160
5.3 粘貼加固法 162
5.3.1 概述 162
5.3.2 粘貼鋼板加固法 162
5.3.3 粘貼纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固法 169
5.4 體外預(yù)應(yīng)力加固法 177
5.4.1 加固基本原理 177
5.4.2 適用范圍 178
5.4.3 施工工序 178
5.4.4 結(jié)構(gòu)加固計(jì)算 180
5.4.5 計(jì)算示例 182
5.5 其他加固方法 184
5.5.1 增加輔助構(gòu)件加固法 184
5.5.2 改變結(jié)構(gòu)體系加固法 185
第6章 拱橋上部結(jié)構(gòu)加固 188
6.1 拱橋加固基本原理 188
6.1.1 拱的基本力學(xué)理論 188
6.1.2 加固基本原理 188
6.2 增大截面加固法 189
6.2.1 適用范圍 189
6.2.2 施工工序 189
6.2.3 結(jié)構(gòu)加固計(jì)算 193
6.2.4 計(jì)算示例 199
6.3 粘貼鋼板加固法 206
6.3.1 概述 206
6.3.2 結(jié)構(gòu)加固計(jì)算 207
6.3.3 計(jì)算示例 209
6.4 改變結(jié)構(gòu)體系加固方法 214
6.4.1 梁拱結(jié)合體系加固法 214
6.4.2 轉(zhuǎn)換橋型加固法 214
6.4.3 加固示例 215
6.5 拱橋吊桿更換技術(shù) 217
6.5.1 吊桿病害產(chǎn)生原因 218
6.5.2 更換吊桿施工 218
6.5.3 加固示例 219
6.6 其他加固方法 222
6.6.1 體外預(yù)應(yīng)力加固法 222
6.6.2 調(diào)整主拱圈內(nèi)力加固法 222
第7章 下部結(jié)構(gòu)加固 227
7.1 概述 227
7.1.1 加固的前提條件 227
7.1.2 加固的方法 227
7.1.3 一般構(gòu)造要求 228
7.2 蓋梁加固方法 229
7.2.1 工程概況 229
7.2.2 裂縫成因分析 229
7.2.3 加固方案比選 231
7.2.4 加固方案確定 233
7.3 墩柱加固方法 233
7.3.1 增大截面加固法 233
7.3.2 體外預(yù)應(yīng)力加固法 235
7.3.3 鋼套管加固法 236
7.3.4 粘貼纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固法 237
7.3.5 鋼筋混凝土套箍加固法 238
7.4 橋臺(tái)加固方法 239
7.4.1 撐壁加固法 239
7.4.2 增建輔助擋土墻加固法 239
7.4.3 減輕荷載法 239
7.4.4 加柱(樁)加固法 239
7.4.5 增厚臺(tái)身加固法 240
7.4.6 更換臺(tái)后填土并加便梁加固法 240
7.4.7 工程實(shí)例:通車條件下高填土橋臺(tái)傾斜綜合整治對策 240
7.5 基礎(chǔ)加固方法 244
7.5.1 橋梁基礎(chǔ)存在的問題 244
7.5.2 橋梁基礎(chǔ)加固方法 245
7.5.3 工程實(shí)例1:拱橋擴(kuò)大基礎(chǔ)加固維修工程 250
7.5.4 工程實(shí)例2:采用靜壓灌漿加固橋墩地基 251
第8章 支座與橋面系加固 254
8.1 橋梁支座分類 254
8.1.1 按支座變形可能性分類 254
8.1.2 按支座用材料分類 254
8.1.3 支座受力類型 255
8.2 橋梁支座損壞及其原因 256
8.2.1 支座損壞分類 256
8.2.2 支座損壞原因 257
8.3 支座更換方法 257
8.3.1 支座的更換方法概述 257
8.3.2 梁體頂升方法 261
8.3.3 支座更換實(shí)例一 262
8.3.4 支座更換實(shí)例二 264
8.4 橋梁伸縮縫維修與養(yǎng)護(hù) 266
8.4.1 專用名詞術(shù)語 266
8.4.2 伸縮裝置構(gòu)造 267
8.4.3 伸縮裝置破壞形式及原因 269
8.4.4 伸縮裝置修補(bǔ) 271
8.5 橋面鋪裝維修與養(yǎng)護(hù) 272
8.5.1 水泥混凝土橋面鋪裝層的維修 272
8.5.2 瀝青混凝土橋面鋪裝層的維修 272
8.5.3 橋面鋪裝層的養(yǎng)護(hù) 273
參考文獻(xiàn) 274