開題報告---成益飛

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1、一、來源與現(xiàn)狀本課題來源于實際工程，為4號橋梁結(jié)構(gòu)評估鑒定與加固設(shè)計。該橋樁號K1127+154，橋長44.44m，上部結(jié)構(gòu)采用3×13m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁，下部結(jié)構(gòu)采用單排樁（柱）式墩及單排樁（柱）式橋臺。該橋于1996年投入運營，設(shè)計荷載為汽車—超20級，掛—120，設(shè)計車速為120㎞/h，單幅橋面總寬12.5m，上部結(jié)構(gòu)采用3×13m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁，先簡支后橋面連續(xù)。因為交通量的日益增長，該橋于2005年進(jìn)行拓寬改造，擴(kuò)建時采用同跨徑的預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁在兩側(cè)拼寬，每側(cè)橋面寬度增加8.25m，拓寬后的橋梁單幅全寬20.75m，設(shè)計車速保持不變，設(shè)計荷載為公路Ⅰ

2、級。新老橋下部結(jié)構(gòu)均采用圓柱式橋墩、樁柱式橋臺，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。2012年5月7日凌晨6點，泄露于該橋下的液態(tài)苯乙烯著火，火勢持續(xù)約30分鐘后熄滅，由此造成該橋板梁、橋墩立柱、橋墩蓋梁和支座出現(xiàn)損傷。⑴主梁損傷情況①從外觀看，第1、2孔板梁火損較為嚴(yán)重，部分板梁表面燒至淺黃，其過火溫度已經(jīng)達(dá)到900℃，高溫作用下部分板梁混凝土爆裂，剝落之后的混凝土表面繼續(xù)被燒至灰白色；②部分板梁混凝土剝落較嚴(yán)重，其縱向鋼筋、預(yù)應(yīng)力、箍筋外露，個別箍筋局部變形；③邊角缺省的梁體主要集中在內(nèi)邊梁、外邊梁、新老橋拼接處，主要是因為該區(qū)域氧氣充足導(dǎo)致燃燒充分，高溫作用下導(dǎo)致其邊角混凝土爆裂；④總體

3、來看，個別板梁最大剝落深度約4.5cm，而大多數(shù)梁體的剝落深度集中在0.5cm～3.0cm；⑤相對第1孔、第2孔梁體，第3孔梁體損傷較輕，主要問題是熏黑、局部剝落。⑵橋墩立柱狀況從現(xiàn)場損傷程度來看你，火源以2#墩為中心，因此2#墩立柱火損較為嚴(yán)重，混凝土剝落，部分環(huán)向箍筋外露，但是基本上未出現(xiàn)主筋外露現(xiàn)象。⑶橋墩蓋梁狀況火源以2#墩為中心，因此2#墩蓋梁邊角缺省較為嚴(yán)重，個別箍筋、主筋外露。但是整體來看，蓋梁火損程度較輕，主要問題是邊角缺省，底面混凝土脫落。⑷支座受損情況現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，左右幅1#、2#墩上的部分支座火損較為嚴(yán)重，高溫下支座表面橡膠碳化、龜裂、鼓泡等，其余部分

4、支座主要問題是熏黑。支座除了燒傷之外，還存在滑動面反置、加塞鋼板墊高導(dǎo)致局部承壓，支座徹底脫空等病害。近年來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們對安全、快速、舒適、和美觀的公路交通提出了越來越高的要求，但是我國在20世紀(jì)60～70年代修建的橋梁，設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)較低，而且大部分仍處在營運使用之中，已成為交通運輸中的隱患。因此，加固維修舊橋已成為一個十分突出的亟待解決的研究的課題。鑒于當(dāng)前較為嚴(yán)峻的經(jīng)濟(jì)形勢，我國正極大地加重對公路建設(shè)的投資，以拉動內(nèi)需，因此交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展迅猛，但是對舊橋的加固改造事業(yè)也勢在必行。實踐證明，舊橋的加固改造是一項技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理的舉措。采用

5、適當(dāng)?shù)募庸碳夹g(shù)和拓寬措施，對恢復(fù)和提高舊橋的承載能力及通行能力，延長橋梁的使用壽命，以滿足現(xiàn)代化交通運輸?shù)男枰峭耆尚械?。這樣一方面可以節(jié)省大量的投資，緩和橋梁投資的集中性，從而收到良好的社會經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。另一方面，通過加固改造后，舊橋亦可恢復(fù)正常的營運狀態(tài)，繼續(xù)服務(wù)于交通運輸。對橋梁的加固和改造是具有良好的社會經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，因此世界各國各國都把舊橋視作寶貴的財富，力求充分利用，或進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸毯途S修。國際社會的對橋梁加固改造研究十分重視，并且取得了顯著的成就。現(xiàn)在世界范圍內(nèi)已出現(xiàn)了一個研究、養(yǎng)護(hù)、維修、加固橋梁的熱潮。二、設(shè)計要求本畢業(yè)設(shè)計任務(wù)是針對某一橋梁的現(xiàn)有狀況，需改變

6、用途，增加荷載，施工過程中構(gòu)件尺寸發(fā)生變化，根據(jù)結(jié)果進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗算，由驗算結(jié)果給出有關(guān)項目的評估鑒定報告，再進(jìn)行加固設(shè)計，給出局部構(gòu)件加固設(shè)計方案，并制定施工組織設(shè)計計劃。通過本畢業(yè)設(shè)計要求能夠充分認(rèn)識和掌握對橋梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢測及評估鑒定的全過程。1.結(jié)構(gòu)加固設(shè)計：加固技術(shù)論證，局部構(gòu)件加固設(shè)計（受彎構(gòu)件正、斜截面加固計算；受軸心壓構(gòu)件加固計算；偏心受壓構(gòu)件加固計算等）；2.橋梁施工組織設(shè)計：包括工程概況、施工方案、施工進(jìn)度計劃（含控制性進(jìn)度計劃、網(wǎng)絡(luò)圖及橫道圖）、施工準(zhǔn)備工作（各項準(zhǔn)備工作包括各種資源需要量及其供應(yīng)計劃），施工平面圖、質(zhì)量安全措施、季節(jié)性施工措施等，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指

7、標(biāo)。要求：1.獨立完成畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)；2.學(xué)會查找有關(guān)專業(yè)規(guī)范及文獻(xiàn)（10篇以上）；三、工作內(nèi)容⒈加固改造前的檢測及承載力評估⒉加固改造方案設(shè)計及加固方案比選⒊加固改造施工圖設(shè)計⒋加固改造施工組織設(shè)計⒌專業(yè)外文翻譯三、設(shè)計方案去火損現(xiàn)場收集資料，對現(xiàn)場對結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測，得出橋梁火損后檢測評估報告，依據(jù)檢測結(jié)果制定加固方案，通過對加固方案的比較，選擇最佳方案。方案確定后，進(jìn)行結(jié)構(gòu)可靠性評定、結(jié)構(gòu)加固設(shè)計。因為這次選擇的是火損后的橋梁進(jìn)行加固，所以在制定加固方案的時候必須詳細(xì)參考《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》、《混