加固设计论文精选(九篇)

第1篇：加固设计论文范文

梁桥加宽方式有多种，主要根据不同的桥梁结构形式来决定其连接方式。总体上看，城市桥梁中，上部结构基本为空心板、T梁、箱梁的桥梁等连接方式。而从结构特性上，一半又分为铰接和刚接两种方式。

1.1城市旧桥加宽需要解决的问题

以下问题必须考虑：（一）混凝土的收缩和徐变。在应力不变的情况下，混凝土应变随时间增加而增长的现象，为混凝土徐变。混凝土在空气中结硬时，体积会减少，这种现象称为混凝土收缩。显然新旧桥接在一起时，由于两者的收缩和徐变不一致，新桥的混凝土发生收缩、徐变，会对旧桥产生较大的附加应力。［1］因此，在纵缝连接时，合适的连接时间非常重要。而且，对于不同类型的桥梁上部结构，还需要通过实际试验和计算分析，保证预制板存放的最佳时机。一般而言，新桥空心板、T梁、连续箱梁等常规结构均采用结构整体连接方式，可以适当延长预应力张拉前的混凝土养护龄期和存梁时间，成桥后一般需要经过合理的时间后，再进行结构连接。（二）基础的不均匀沉降。和混凝土的收缩类似，旧桥的基础沉降基本定性，如何考虑和计算新桥的沉降量，保证其定型之后两者再同一高度，是很重要的问题。施工时，既要考虑到桩底沉渣，还要考虑到天然基础等，并进行计算分析，确定基础最终沉降量的大小，采取相应的技术措施。

1.2旧桥加宽后承载力和车速等问题的设计

城区旧桥加宽的很多原因在于其流量太小，形成交通瓶颈。一旦加宽，往往意味着流量增大，车速增快。这就必须考虑提升旧桥的承载能力，使得新旧桥能够保持一致。旧桥在整体加宽改造时，其承载能力是反映桥梁使用现状的一个重要技术指标。对承载能力的提高，可以从增强结构整体性入手，并遵从以下设计方法：采用合理的旧桥加固方式，对旧桥进行加固时为了保证新旧桥的承载能力基本一致，否则新旧桥加宽后，其双车道或多车道的功能，会因为旧桥的承载能力而打折扣；桥梁的横向刚度对改善结构受力影响显著，即横向刚度越大，原结构承载能力提高也越大，因此在新桥施工过程中，应注意增大横梁刚度，以期最大程度地提高旧桥承载能力；一般而言，新桥会因为边梁、次边梁及中梁等因素，分担一部分旧桥的承载力，但是必须对旧桥实施横向整体加宽改造，使得两者更协调。

对于车速，新桥可以按要求进行设计，而旧桥会受到汽车荷载等级、汽车荷载冲击力、离心力、汽车荷载引起的土侧压力、制动力等的影响。对于城市中的桥梁，其汽车载荷应充分考虑到经济实用性，不同年代，不同等级的公路，以及可能过往的车辆都是车载符合参考的依据；汽车荷载冲击力，其标准值为汽车荷载标准值乘以冲击系数群。一般而言，提高汽车速度，提高旧桥承载力必然引起汽车荷载冲击力、离心力、汽车荷载引起的土侧压力、制动力的增加。［2］因此，旧桥整体加宽时，必须考虑提高车速的影响，如果经过检测和理论计算分析，旧桥不能满足汽车荷载冲击力、离心力等增加的要求，则必须采取相应的加固措施。

2旧桥加固技术方法

2.1旧桥加固方法的选取原则

桥梁加固的方法有多种。对于具体的、不同的工程如何选用，应依照以下的原则:(一)经济适用性原则，采用加固方案应考虑耗费少、功效快、不中断交通、技术上可行、有较好耐久性等方面的要求。（二）安全美观性原则，补强加固是通过加大或修复桥梁构件来提高局部或整座桥梁承载能力的措施。

2.2旧桥加固过程

旧桥的加固必须遵循科学的设计方法和步骤：（一）旧桥的评价鉴定。要保证新旧梁桥最大程度的温和，需细致做以下工作：了解桥梁结构的尺寸、截面、钢筋的直径及布置；了解构件的材料性能，混凝土的强度；了解该桥过往车辆类型、吨位、实载率以及交通量，并考虑城市改造后，其交通量的变化。（二）确定加固方法。基础工作是对经济效益和地下结构做出判断。其次的工作室确定加固的方法，不同的桥梁，有不同的加固方法，以等截面悬链线钢筋混凝土双曲拱桥为例，其加固过程就可以分为［3］：①拱上建筑和桥面加，如可以拆除有腹拱圈、侧墙并挖除所有拱腔填料，以减少拱上恒载的作用，提高桥的承载力；②桥台加固，可以在两岸桥台上分别拆除部分侧墙，并现浇横挑梁与整体式钢筋混凝土桥面；③主拱圈加固维修，如在跨拱肋下缘粘贴碳纤维布，以增强拱肋的抗弯能力等；④桥墩、桥台加固，如对对桥墩墩身外侧设置一层钢筋网，并浇筑一定厚度的厚混凝土，以提高桥墩的强度和抗风化能力，或在桥台两侧侧墙设置一层钢筋网，并浇筑厚混凝土，以改善侧墙的受力性能等。

3结束语

旧桥加固和拓宽，根本上是为了适应经济的发展。但是在加固和拓宽之前，必须有充分的调研，在进行经济优化分析之后，进行详细的分析设计，如地理条件，旧桥的相关因素，并根据这些而设计不同的拓宽和加固方法，保证新旧桥的安全稳定使用。

参考文献：

［1］孟广文.关于公路旧桥拓宽设计问题的思考［J］.公路交通技术.2004(6):72~75.

［2］关土华.市政桥梁整体加宽中的新旧桥协调问题浅析［J］.科技资讯.2008(16):86.

［3］张哲.城市道路上旧桥拓宽加固设计方法［J］.吉林交通科技.2006(4):41~43.

第2篇：加固设计论文范文

平桥石坝水库位于江苏溧阳天目湖镇平桥村，水库总库容72万m3，是以供水、灌溉为主的水利工程。工程始建于1974年，至1979年8月竣工。主要枢纽建筑物为浆砌石连拱坝(共2拱，其中左岸侧拱坝为溢流堰)。坝顶总长约108m，最大坝高24m。它是溧阳市文物保护单位，天目湖风景区旅游景点之一。拱坝坝顶高程75.0m，最大坝高24m，坝顶宽度1.40m，迎水坡为1∶0.3，背水坡为反向1∶0.21，坝底最大宽度3.40m。溢流坝段堰顶高程72.00m，设13孔溢流孔，溢流净宽35.10m。该坝施工砌筑质量从外观看，非常好，但是拱坝段存在以下异常情况:下游坝面长期湿润，清晰可见渗漏痕迹，中支墩平台渗漏严重。

2渗漏原因及危害分析

该砌石坝建设于末期，其防渗体系采用浆砌条石壳体+水泥砂浆勾缝坝心填筑物下游浆砌条石壳体水泥砂浆灌浆。经分析其渗漏原因，主要有5点。

(1)上游面水泥砂浆本身的收缩性能易形成裂缝或脱落，引起渗水。

(2)施工期很长，留下较多的施工缝，一些施工缝的处理不当，易形成渗漏。

(3)没有专设防渗墙，坝心填筑质量及灌浆质量控制不好，易形成渗漏途径。

(4)年代久远，长期受渗水的冲蚀、溶蚀作用，形成渗水通道。

(5)地基处理不严格。大坝渗漏，导致水泥砂浆中钙质析出和冰冻作用，降低其粘结强度，危害大坝的稳定与安全，影响大坝的耐久性，降低水库的效益。

3防渗加固设计研究

3.1防渗部位

坝体的防渗加固从加固部位考虑，有坝体防渗和坝面防渗。

(1)坝体防渗。对坝体采取水泥灌浆(或化学灌浆)方式进行防渗加固，首先对坝体有渗漏部位进行钻孔，然后按坝高进行分段灌浆，在防渗加固的同时可以提高坝体受力条件。

(2)坝面防渗。在大坝迎水面构筑(或加固)防渗体，主要有以下方式:(a)混凝土防渗面板;(b)喷射混凝土防渗;(c)坝面卷材防渗;(d)聚合物砂浆防渗;(e)聚脲弹性体材料防渗等方式。由于该砌石拱坝的坝身单薄，单纯采用坝体灌浆防渗的方法，并没有完全消除渗漏原因，因此防渗加固重点考虑对坝面防渗措施进行比选。3.2坝面防渗方案比选

3.2.1坝面防渗加固方案拟定

水库具有供水功能，应选用对水质无污染影响的加固材料，提出以下4个方案。方案1，钢筋混凝土贴面防渗。在大坝上游面设置一层厚0.35m的C20钢筋混凝土面板防渗层，采用抗裂性能较好的聚丙烯纤维混凝土，面板中部采用Φ12@150的钢筋网，以提高面板的柔性;面板与老坝体采用化学植筋连接，锚筋直径Φ16，2m×2m梅花形布置;面板每隔15m设一条伸缩缝，缝内设一道止水铜片。方案2，钢筋混凝土贴面+沥青过渡层的复合防渗。在方案1中的钢筋混凝土防渗面层和原拱坝浆砌块石之间设置5mm的沥青柔性过渡层，增强混凝土防渗面层适应变形的能力，改善其应力状况。面板与老坝体采用化学植筋连接，锚筋直径Φ16，1m×1m梅花形布置。面板每隔15m设一条伸缩缝，缝内设一道止水铜片。方案3，聚脲弹性体材料+聚合物砂浆复合防渗。聚脲弹性体材料可单独作为防渗材料喷涂于结构表面，因砌石坝面凹凸不平，不利于形成均匀的防渗膜，并且石面棱角易导致膜面破损，在坝体表面先喷涂聚合物砂浆作为基层，既作为聚脲弹性体材料的附着层，也可作为第二道防渗体。方案4，聚乙烯丙纶双面复合卷材防渗。以水泥浆找平坝体迎水面，然后粘贴聚乙烯丙纶双面复合卷材作为防水层，再施工表层水泥砂浆，防止复合卷材受紫外线照射，延长使用寿命。复合卷材接缝采用搭接方式，选用聚氨脂作接缝胶。

3.2.2防渗加固方案应力分析

在坝面设置钢筋混凝土防渗层后，由于防渗层材料与坝身材料物理力学性能的差异，使加固后坝体结构应力状态发生变化。根据以往的有关混凝土面板堆石坝的计算分析成果，混凝土面板分担的水荷载及承受的弯矩可以忽略，面板主要是传力结构，而不是受力结构。它是贴在坝体表面的防渗“膜”，只要抗渗性和耐久性满足要求，它的柔性越大，越能适应坝体变形。在该工程中，面板是贴在原浆砌石坝面设置的。浆砌石坝已经运行20多年，其变形总体来说已趋于稳定。考虑到由于温度荷载的作用以及水库水位的变化等因素，加固后浆砌石坝体也将随之发生相应的变位，由此导致面板产生一定的应变。因此，为确保坝身和防渗层结构安全，采用三维有限元对采用方案1和2加固后的拱坝进行了应力计算，以获得加固后坝体和防渗结构的应力分布情况。方案3和4，防渗材料柔性大、厚度很薄，两层之间的约束较弱，在坝体底部不会产生应力集中，不需重做应力分析。在对原坝进行复核计算时，正常蓄水位+温降工况的最大拉应力明显大于其它工况，故取其为控制工况。方案比较中仅列出控制工况结果，以此比较方案的优劣。

3.2.3防渗加固设计方案综合比选

方案1的应力不满足要求;方案2虽能满足防渗要求，但拱坝应力未有效改善，防渗层最大拉应力仍较大，且施工繁琐。方案3、4均采用新材料，其性能均能满足坝体防渗的要求。该工程为砌石拱坝，坝面扭曲，混凝土浇筑存在立模困难，植筋量大等问题，对于复合卷材防渗存在卷材扭曲，与坝体充分粘结困难，且复合卷材老化问题较突出。在充分考虑防渗加固的有效性和耐久性后，推荐方案3。

3.3防渗加固推荐方案设计

拱坝坝面防渗加固设计采用:聚脲弹性体材料+聚合物砂浆复合防渗方案。喷涂聚脲弹性体技术是国外近10年来，为适应环保需求而研制开发的一种新型无溶剂、无污染的绿色施工技术。聚脲弹性体材料的特性:无毒、综合力学性能优异、低温柔性好、能快速固化、施工效率高、对环境条件要求较低、耐腐蚀性强、聚脲材料与多种底材都有很好的附着力、聚脲材料可以连续喷涂、具有较高的抗盐雾腐蚀、抗冻性好等优点。丙乳砂浆作为聚脲材料的基面，该材料与块石、聚脲材料结合良好，且自身也能起防渗作用。没有单独使用丙乳砂浆作为防渗面层，主要考虑了下列因素:

(1)丙乳砂浆层作为单一的坝面防渗，存在下列不利:坝面面积大，人工涂抹施工质量控制比较困难;浆砌石坝面凹凸不平，涂抹过程中难以保证防渗体厚薄均匀;丙乳砂浆虽然掺有丙乳进行改性，仍具有干缩性，硬化过程中易出现裂缝，特别是厚薄不均和转角突变部位。

(2)聚脲弹性体材料采用成套设备喷涂，可连续施工，喷涂厚薄均匀。拉伸强度最高可达27.5MPa，伸长率最高可达400%，撕裂强度为43.9～105.4kN/m。可根据不同应用场合的需求，在很宽范围内对硬度进行调节，从邵A30(软橡皮)到邵D65(硬弹性体)，采用塑性聚脲弹性体材料，能很好地适应本工程坝面弯曲、局部不规则等现象。聚脲弹性体材料具有不透水性，2.0MPa压力下24h不透水，材料无任何变化。考虑水库安全运行要求，兼顾保留坝体原有风格，在正常蓄水位72.00m以下的拱坝(包括支礅)上游面采用聚脲材料+聚合物砂浆喷涂，其中聚合物砂浆厚2cm，聚脲材料厚2mm。对非溢流坝段正常蓄水位72.00m以上部位凿除老化的沟缝沙浆，表面用高压水枪冲洗后采用聚合物砂浆重新勾缝。坝基防渗采用在坝前浇筑宽2.00m，厚1.00m的C20混凝土座垫，然后利用座垫作为下部防渗帷幕的施作平台做帷幕灌浆。在座垫上预留小槽，坝体聚脲防渗层延伸到座垫上，在小槽内收边，然后用丙乳砂浆嵌缝，最后在座垫上部覆盖粘土，使坝基、坝体防渗体有机结合，形成一道整体防渗体。

4防渗加固设计施工

拱坝坝体及坝面防渗施工工艺流程如下:坝面清理松动沙浆及小块石对集中渗漏通道进行灌浆处理高压水枪清洗基面浮尘对坝面凹槽进行采用聚合物砂浆填塞聚合物砂浆抹面施工涂刷界面剂进行聚脲弹性体喷涂。防渗层施工应当连续进行，减少施工接缝，特别是聚脲防渗层的施工，应保证基面的干燥，在聚脲喷涂之前，应配置足够的人力完成聚脲基层施工，养护并保持表面干燥。在施工阶段，设计与项目业主和材料供应商合作，进行了现场原位喷涂试验、粘结力测试及其他力学指标测试，取得了合理的结果。下游坝面受渗水及砂浆炭化影响，浆砌石勾缝有脱落或盐析，采用钢丝刷对下游面进行全面清理后，采用水泥砂浆重新勾缝。

5结语

第3篇：加固设计论文范文

关键词：体外预应力加固T梁桥

大刘坡桥位于天津宝坻县境内九园公路的潮白河上。桥全长790.3米，桥面宽度9米（即1+7+1），上部结构为56孔、5片跨径14.1米的普通钢筋混凝土T型简支梁桥，横桥向有3道横隔板。桥面铺装为钢筋混凝土（7.5~11~7.5厘米）和3厘米沥青混凝土面层。每8孔为一道伸缩缝，其间为桥面连续铺装。旧T型梁外形（如图1）。旧梁设计荷载等级：汽-13、拖-60。

下部结构墩柱及盖梁是在原桥位上游侧95年重新设计建造的，为单排双桩（柱）式，荷载等级：汽-20、挂-100。受公路发展公司委托，我院于4月12~13日对该桥进行了检查。由于原有公路的技术标准低（汽-13、拖-60），通行能力差，加之目前交通量的增加和汽车载重的增加，上述旧桥是不能满足承载力要求的。受资金和材料资源及断交时间的限制，也不可能全部拆除并新建，只能考虑投资较少，工期时间短且能增加承载力的各种桥梁加固技术予以改造。这其中采用体外预应力钢筋加工技术，确为一种简单易行且能与新建下部结构荷载（汽-20、挂-100）看齐的有效方法。

体外预应力加固方法的实质是以粗钢筋、钢绞线或高强型钢等钢材做为施力工具，对桥梁上部结构施加体外预应力，以其产生的反弯矩抵消部分外荷载产生的内力，从而达到改善旧桥使用其性能并提高其极限承载力的目的，本桥只涉及粗钢筋的体外预应力加固提高荷载方案。

一、体外预应力构造：主要由四个部分组成

1、水平筋与斜筋：由高强螺纹粗钢筋组成，构造见图2，其作用是施加预应力提高梁的承载能力。

2、梁端锚固：先将梁端部分混凝土桥面板凿掉，将梁端顶面上角凿成与斜筋倾斜方向相垂直的斜面（需剪断局部架立钢筋和箍筋），在端横隔板上开凿与斜筋方向相同的斜孔，然后，将用角钢或槽钢制作的支承垫座用环氧砂浆固定在已凿好的梁端斜面上。斜筋穿过横隔梁和支承垫座的斜孔，用千斤顶进行张拉并用螺母锚固在支承垫座上，最后用混凝土将锚头封闭，见图3。

3、水平滑块：由联接斜筋和水平筋的活动滑块支承座和固定在梁底的支承钢垫组成，其构造见图4，其主要功能是通过滑块的水平滑动，以调整斜筋与水平筋之间的内力分配比例，并使表面受力趋于均匀。

二、体外预应力提高荷载等级计算：已知的设计参数如下：

1．T梁混凝土设计标号25Mpa。水平筋极限应力计算时，取，截面强度计算时取混凝土抗压设计强度，取混凝土极限压应变

2.原T梁配筋参数：其T梁截面配筋见图5

跨中截面：,

支点截面：,

,,

.原梁斜截面内受拉纵向钢筋的配筋率：

3.体外索配筋参数：

经加固设计分析，体外索水平筋取为，斜筋取为，均为冷拉Ⅲ级钢（单控）。

两垫板中心之间的水平距离：，上锚固点至垫板中心的水平距离：

,

体外预应力筋至T梁底距离

体外预应力损失：

1）预应力钢筋与水平滑块之间的摩擦：因是水平张拉

2）具变形引起的预应力损失：,因是水平张拉，故，查规范按计,

3)温差引起的损失：。

、：分别为预应力钢筋与混凝土的线膨胀系数,

,Δt:为年最高温度与施工时的温度差；15°

故：

4)分批张拉引起的混凝土弹性压缩损失：因单片梁两根水平钢筋同时张拉，使单片梁间的。

5）钢筋松弛引起的损失：一次张拉

6)混凝土收缩与徐变引起的应力损失

因旧桥混凝土的收缩与徐变在长期使用过程中已基本完成。体外筋加固体系并不会使桥梁恒载增加许多，且使原梁受压区的应力明显减少。因此，即可近似取混凝土收缩、徐变损失。于是，体外筋加固中预应力钢筋总的应力损失为：

预应力水平筋重心到截面上边缘的距离

无粘结预应力筋的有效预应力，滑块与梁底之间的摩擦系数（属于滑动摩擦），反映斜筋与水平筋拉力之比的系数，体外斜筋中的有效预应力

1、计算体外钢筋的极限应力：

由于水平筋和斜筋在材料及其截面面积方面的差别，其有效预应力是不同的，亦即两者的应变量也不同。若以水平筋的应变为准，将斜筋的应变状态换算为水平筋的应变状态，并在此情况下求出体外筋的总长度，即为体外筋的换算长度。式中分别为体外预应力水平筋和斜筋中由有效预应力产生的应变。

，则。令：。梁跨中破坏截面的刚度与极限状态下梁体各截面平均刚度的比值，体外预应力钢筋换算长度与梁的计算跨径之，与支承条件有关的挠度系数对于按均布荷载考虑的简支梁由弹性变形理论可求出，体外水平筋配筋率，原梁受拉钢筋配筋率，原梁受压钢筋配筋率，参照现行公路桥规（JTJ023－85）中对钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件的强度计算方法，按矩形截面试算：体外水平筋的极限应力，Rab’iχ=σAy+AgRg-A’gR’g则，令水平筋极限高度系数ξy为梁发生截面破坏时实际受压区高度χs与体外水平筋重心到梁顶面的距离之比，即，

，再将代入上式，可得，将此式展开并经整理即得矩形截面体外水平筋极限高度系数，为体外水平筋的极限应力增量，其上式中

由图6中假定当最大弯矩截面发生破坏时，两个未破坏的梁段均发生刚性转动，即无挠曲变形的几何关系，三角形的相似比可建立如下几何方程：；：体外预应力钢筋的总伸长值。：梁破坏时的极限挠曲值。：梁发生截面破坏时实际受压区高度。由上式得：，根据总伸长量即可求出体外预应力钢筋的极限应变增量；考虑体外筋中有效预应力的影响后，体外预应力筋的极限应变其中εy为体外预应力水平筋中由有效预应力产生的应变。由于体外水平筋在梁达到极限状态时并不屈服，因此，将上式两端分别乘以预应力钢筋的弹性模量，则体外水平筋的极限应力可用下式表示：此式第二项即为体外预应力水平筋的极限应力增量，又由于与加固梁跨中极限挠度则可导出：将其化简后可得一关于水平筋极限应力增量的一元二次方程。即：；式中系数

解方程：：即：；

解出：：；则水平筋极限应力为：

其体外斜筋极限应力公式为：；由于体外斜筋与水平筋配筋面积不同，取大者，；则

2。计算抗弯强度

由于<

，说明中性轴在T梁的顶板内，即为第一类T形。因而按宽度为的矩形截面计算抗弯强度。在此可忽略受压区钢筋的影响，则由规范公式计算中性轴位置：

受拉钢筋合力作用点到体外索水平筋重心的距离为：

；

再由规范公式计算加固体系的抗弯强度：

该梁提高等级后由汽车荷载控制设计，跨中截面的最大计算弯距；

因此经体外筋加固之后，梁的抗弯强度满足设计。

3.计算抗剪强度

该梁最大支点剪力由挂车-100控制，其值为；作用在梁端部体外筋中的预加力应作为外力考虑，其竖向分量将抵消一部分外荷剪力。假定在极限状态下，体外斜筋中的应力为，考虑材料安全系数后，则其预剪力的竖向分量为：；

；

；计算表明，经体外筋加固后梁端不会出现斜压破坏。

第4篇：加固设计论文范文

（一）安全鉴定工作存在缺陷。

1．未进行安全鉴定或先开工后再进行安全鉴定，鉴定中有作假行为等。

在未做安全鉴定的前提下直接进行除险加固初步设计，使初步设计缺乏依据，所采取的除险加固措施，不能完全消除病险水库存在的问题和安全隐患。

2．安全鉴定中对除险加固的必要性未进行充分论证。

一些水库防洪标准不够、淤积严重、原设计功能基本丧失或被其他工程代替、病险严重，除险加固技术上不可行，经济上不合理，完全可以用降等报废的办法保证安全，但为了争取中央资金，也作为病险加固项目上报，未对必要性进行充分论证。

3．投入经费少，工作周期短。由于资金紧张，无法开展必要的地质勘探等技术工作。为了抢时间、赶进度、早立项，安全鉴定工作周期短，使得评价承担单位简化一些必要的环节。

4．基础资料缺乏。部分项目无勘探实验资料、水文验证资料、工程原设计施工资料和运行管理资料，也不做地质勘探，不进行大坝现状检查、检测，安全鉴定依据不充分。

5．分析论证和评价工作不深入，安全评价报告质量差。特别是中小型水库，安全鉴定技术分析方法和手段落后，对病因的分析过程简单，论证缺乏针对性，编制的安全评价报告质量较差；有的甚至基本无分析论证过程，只有三类坝的结论，安全鉴定工作流于形式。

6．安全鉴定成果未经水利部大坝安全管理中心核查。

（二）个别项目前期工作审批立项程序不符合规定。

按规定，总投资2亿元以上（含2亿元）或总库容大于10亿m3的险库须编制可行性研究报告，再编制初步设计。但有的大型水库除险加固工程未进行可行性研究,直接编制初步设计。

（三）初步设计深度不够、设计质量较差。

1．地质勘探工作达不到初步设计阶段要求。部分水库工程探孔太少或土工试验组数太少，使其成果的代表性不足。部分水库分析成果资料不全或不符合常规，个别水库的安全鉴定作了补充报告，补充了新的地勘资料，物理系数与当时作初设时发生了变化，初设却没有及时调整，因此不能保证加固方案的可靠性。

第5篇：加固设计论文范文

【关键词】加固液晶显示器；加固技术；抗振设计；随机振动；固有频率

引言

近些年来，加固液晶显示器以其体积小、重量轻、功耗低、电磁辐射低、不受磁场干扰等优点在，现已基本取代了CRT显示器，广泛应用于车载、机载及舰载电子设备的显示系统、指挥控制系统、电子侦查和导航等诸多系统中。但是，由于液晶显示屏的特殊构造，导致其对显示平面方向的振动非常敏感，车载或机载环境强烈的振动会严重影响液晶显示屏显示图像的质量。液晶屏尺寸越大，振动对显示效果的影响越明显。因此，必须对液晶显示屏进行抗振加固设计以提高显示器的抗振性能。

1液晶显示屏的构成

液晶显示屏的构成主要有前屏玻璃和后屏玻璃，在两层玻璃中间有塑料隔子或刻蚀形成的微小玻璃柱用以保证间距，在四周有密封材料制作的封接边框将两层玻璃封接成液晶盒，灌装液晶材料[1]。前屏玻璃和后屏玻璃的厚度一般为0.55mm或0.7mm， 液晶盒通过塑料隔子或光刻玻璃凸点保持前后玻璃之间的间距，液晶盒的液晶层厚度约为5～8μm。

从液晶盒的结构组成可以知道，虽然有塑料隔子的支撑，但对于液晶显示器，尺寸很薄的平板玻璃在振动时肯定会导致液晶盒厚的变化，盒厚的变化在液晶屏内部产生应力，就带来了显示图像质量的变化，表现为振动时产生白斑，影响显示效果。

2液晶显示器加固工艺介绍

液晶屏的加固工艺主要从两方面进行：一是对液晶屏进行刚性化处理，即在液晶屏玻璃前后表面用透明光学胶复合光学强化玻璃，增加液晶屏的强度和刚度；二是在液晶屏的四周用具有阻尼作用的特殊材料隔离，减小支撑环节的刚性，一般使用柔性好的隔振缓冲材料安装固定液晶屏，进行减振处理[2]。液晶屏玻璃复合加固和减振结构示意图如图2所示：

液晶屏经过前后复合强化玻璃，提高了液晶屏的刚度和强度，提高了液晶屏的抗振动冲击性能；在液晶屏复合组件和金属结构之间加隔振缓冲材料，减小了加固液晶显示器系统的固有频率，通过隔振设计可以满足高强度振动环境的要求。

3加固液晶显示器抗振动分析与设计

对于加固液晶显示器，隔振系统的设计可从两个方面进行：（1）限制系统中液晶屏玻璃的相对位移，使液晶屏玻璃上的绝对加速度最小；（2）限制液晶屏玻璃上的绝对加速度值，使液晶屏玻璃的相对位移最小。根据振动相关理论，在一定输入的激励条件下，欲使被隔振物体的加速度小，则被隔振物体的相对位移就要大，而相对位移小，则加速度就大。在液晶显示器的设计中，显示屏和机壳结构之间的相对位移不宜取得过大。因此，加固液晶显示器振动系统设计的关键就是在控制液晶屏上加速度值在允许范围的前提下使液晶屏的相对位移值最小。

机载或车载电子设备的使用环境条件一般为随机振动，振动强度用随机振动的自功率谱密度函数表示。随机振动的运动规律不能用确定的时间函数来描述，其运动参数值取决于某一数值的概率，它的功率谱密度函数是连续的频谱，包含各种频率分量，隔离振动的效果可以用各种响应的均方值来衡量[3]。本文在进行隔振设计时，从系统的加速度响应均方值、绝对位移响应均方值出发，以被隔振对象相对位移输出小、绝对加速度输出小两个方面综合考虑，合理选择隔振系统的隔振参数，提高加固液晶显示器的抗振性能。

以液晶屏组件作为被隔振对象，加固液晶显示器简化模型如图3所示。图中，m表示液晶屏组件的质量，k表示隔振系统的刚度，c表示隔振系统的阻尼。

设相对位移为，基础位移为，液晶屏模块位移为，基础加速度激励为，则有

4工程应用分析及试验验证

以某加固液晶显示器为例，对该显示器振动系统进行分析。振动频率范围为10Hz～2000Hz，振动形式为随机振动，功率谱密度图谱如下：

根据前面的理论分析，运用式（2）（3）进行求解，按多目标函数进行优化即可得出系统的最佳固有频率，进而对系统各项振动参数进行优化设计。但是在实际设计过程中公式的求解过程很繁琐，因此工程上常用计算机数值计算的方法加以解决。在试验频率段内，取一系列，用数值积分方法求出积分值和，并绘出和关系曲线，然后从曲线中找出最佳固有频率点。取阻尼比，用MATLAB编程计算出和关系曲线图见图5和图6：

由图5可以看出，相对位移均方值随着系统固有频率的增大而减小，并且当系统固有频率大于60Hz以后，曲线趋于平缓，随着固有频率的增大，相对位移均方值的减小不太明显；从图6可以看出，绝对加速度响应均方值随着系统固有频率的增大而增大，并且当系统固有频率大于200Hz以后增大明显。

综合考虑相对位移和绝对加速度的影响，该加固液晶显示器减振系统的固有频率设计在60Hz～100Hz之间较为合理。根据公式，通过改变系统的、值可调整系统的固有频率。

该项目在设计时，最初由于固有频率的设计不合理，振动筛选过程中出现白斑，不满足用户使用要求。经分析后认为系统固有频率值偏大，造成液晶屏上绝对加速度值超过了允许值，导致液晶屏局部范围内应力过大而产生了白斑。我们对结构进行了重新设计，合理选择液晶屏模块与机壳结构之间的缓冲隔振材料，并调整液晶屏模块和结构之间的相对位移空间，最后通过试验验证，振动白斑现象基本上消失，满足了用户的要求。

5结论

本文从液晶显示器的构造出发，对加固液晶显示器振动试验过程中显示黑场下白斑现象进行了分析，通过理论建模得出了被隔振对象相对位移响应方差和绝对加速度响应方差的计算公式，然后用MATLAB编程计算绘出了相对位移响应方差和绝对加速度响应方差相对于固有频率变化时的曲线，从曲线的趋势分析得出了固有频率设计时较为合理的取值范围。通过调整结构参数将系统固有频率控制在合理的范围之内，最终通过了振动试验要求。

需要说明的是，隔振系统的设计是一个复杂的过程，将加固液晶显示器简化为一个单自由度的振动模型也是一种近似的处理方法。所以，在结构设计的过程中往往根据理论指导进行初步计算分析，然后通过试验的方法对设计参数进行修正，最终获得满意的隔振效果。

【参考文献】

[1]吴金华，王军义，潘书山.大面积TFT液晶显示屏的振动应力分析及其抗振加固[J].光电子技术，2009，29（1）：60-65.

[2]曹允，王勇，范彬，王勇渤.加固液晶显示器关键技术[J].光电子技术，2011，31（2）：73-77.

[3]严济宽.机械振动隔离技术[M].上海：上海科技文献出版社，1985.

[4]刘范川，任建锋，刘世刚.机载电子设备隔振系统固有频率的确定[J].电讯技术，2007，47（3）：195-198.

第6篇：加固设计论文范文

关键词：悬臂板桥；增加主梁；加固；优化设计

带悬臂的空心板相对于普通板有自重轻，宽度易于调整等特点，而在以往公路桥梁建设中得到广泛应用，尤其在变宽桥梁中使用更广。但是，悬臂板一般板边缘较薄，横向联系较差，这类桥梁在经过多年运营后普遍出现了铰缝纵向开裂、桥面破损等病害，导致结构横向联系变差，单板受力现象普遍，承载能力降低。针对该类桥梁的病害特点，目前通过优化设计，采用加大截面尺寸增加悬臂板厚度，预留纵向湿接缝现场浇筑，并在跨中截面增设横系梁增强结构横向刚度，使结构受力更加均匀。对于在役悬臂板桥，通过加固改造提高其承载力，以满足现有交通需要。如果下部结构质量好，且有足够的承载力，增加纵向主梁加固是一种非常有优势的加固方法，即在悬臂位置将破损桥面凿开，并凿除悬臂利用原结构设置悬挂模板，现场浇筑设计需要的新增纵梁，通过原悬臂钢筋与新增结构钢筋联接，并加强桥面铺装层钢筋使新、旧结构连接成整体共同受力。

增加纵向主梁加固，一方面由于主梁数量增加，使结构活荷载在横向得以重新分配，改善了结构整体受力，减轻了原各主梁的负担；另一方面新增主梁同时增大了整个结构的受力截面，增强了结构本身承载能力。但是，增加主梁数量和主梁截面形式对结构整体受力特性影响较大，本文以实际工程为例，对比分析，提出了一种较优的加固设计方案，对类似工程加固设计具有重要的指导意义。

1 工程概况

某高速公路上一预制安装板桥,单孔跨径13m，单幅宽12m，横向9块板，每块板宽1.31m，板与板之间在翼缘板顶通过桥面铺装层联接。由于桥梁原始设计荷载等级偏低，经过长时间的运营后，出现了如下病害：桥面大面积破损、且在车道分界处沿铰缝出现通长纵向裂缝，相应处主梁翼板破损，混凝土脱落严重，横向传力减弱。加固前荷载试验检测结果显示该桥横向传力系数较小，板与板之间横向联结基本破坏，其承载能力严重不足，需对其进行加固补强。由于该桥翼板破损严重，但下部结构完好，通过综合比较，选取增加纵向主梁方法进行加固。

考虑到增加纵向主梁会加重下部结构的负担，对图1（a）所示的桥梁结构采取四种加固方案进行对比分析，寻求一种比较合理的加固方案，既能改善上部结构受力，又能尽量少增加下部结构负担。

方案一：将全部铰缝处增加主梁（图1（b））；

方案二：分车道增加主梁（图1（c））；

方案三：将铰缝间隔增加主梁（图1（d））；

方案四：将车道处铰缝增加主梁（图1（e））。

2 方案选择

增加纵向主梁加固主要是通过主梁数量增加，使活载在横向得以重新分配而减轻原主梁的负担。通过分析加固对结构荷载横向分布系数的影响，确定合理的加固方案。由于新增主梁截面与原主梁截面的尺寸和刚度不一致，导致采用传统的方法计算十分繁琐，本文借助计算机采用有限元方法建立空间模型进行计算。在跨中截面横向施加移动单位荷载，求得各板挠度与所有板总挠度的比值，确定出各板在最不利时刻所分配的荷载比例，进而确定其横向分布系数。对图1所示结构各板进行编号，原始主梁为1-17单号，新增主梁为2-16双号，结构对称，只需计算1-9号板的横向分布系数，结果列于表1。

由表1可见，新主梁的存在分担了原主梁的荷载，使得各主梁横向分布系数都有不同程度发降低。方案三和方案四中各板分布系数虽都有降低，但是只有新增纵梁两侧板块的分布系数降低较多，且各主梁分布系数差异性增大，原结构最小系数为最大的90.24％，方案三和方案四加固后分别变为58.06％和71.87％，这说明加固后各板在外荷载作用下内力分布变得离散，主要是结构横向刚度在断面上变得不连续而造成；而方案一和方案二中各板分布系数降低幅度比较均匀，且幅度较大，比较方案一和方案二可以看出两者对分布系数影响基本一致，但是方案二由于少增加两道主梁而减小了下部结构的负担，综合比较四种加固方案可见方案二最为合理。

3结果分析

3.1 理论计算结果

采取方案二对结构进行加固，对加固前后结构建立空间实体有限元模型，按车辆荷载加载分析加固对结构内力影响。加固前结构模型为9片空心板铰接，加固后结构模型在原空心板翼板处添加矩形截面梁与原结构铰接，加固前、后计算模型如图2所示。

对加固前、后模型分别施加中载和偏载两种工况进行计算，取挠度作为荷载效应参数进行分析，计算结果列于表2，对比分析见图3和图4。

3.2 实测结果

为了了解实际桥梁加固效果，对实桥按车辆荷载对加固前后桥梁结构进行与理论计算一致的加载方案进行分析。两种工况下结构跨中截面的挠度实测结果列于表2，对比分析结果见图5和6。

3.3 结果分析

对比理论计算结果和实测计算结果可以看出：各种工况下，实测数据比相应的理论值小，但是理论值与实测值在加固后挠度减小趋势是一致的。理论计算偏载作用下加固后平均挠度减小了24.83％，中载作用下加固后平均挠度减小了23.83％；实测偏载作用下加固后平均挠度减小了52.48％，中载作用下加固后平均挠度减小了52.31％。可见加固后各板挠度都相应的变小了，说明增加纵向主梁加固效果明显，改善了整个结构的受力。加固后中载方差减小 ，即各板受力更加均匀，偏载

4.结论

第7篇：加固设计论文范文

关键词：双曲拱桥；荷载试验；加固

A double curved arch bridge was built in 1973, 1994 on the beam welding angle seismic strengthening, due to the long passage of heavy mineral transport vehicle, the operating period of 35 years the accumulation of a large number of diseases, in order to understand the structural performance of the bridge and the bearing capacity of the bridge, to ensure the normal use of the bridge, the reinforcement, and the before and after the reinforcement of the load test, to test before and after reinforcement of the actual bearing capacity, test the reinforcement effect. Experimental results show that, the hyperbolic arch bridge reinforcement reinforcement effect is obvious, the reinforcement and the evaluation method can provide reference for similar bridge.

The double curved arch bridge; load test; reinforcement

中图分类号：TU997 文献标识码：A

1 工程概况及病害描述

该双曲拱桥为3孔净跨径L0=40m的空腹式悬链线钢筋混凝土双曲拱桥，净矢跨比为f0/L0=1/8，设计拱轴系数m=3.5，设计荷载等级为汽-13，拖-60。桥面总宽7.0m，主拱圈宽度为10.05m，由7片C25钢筋混凝土拱肋和6个拱波组成，每片拱肋间设有10根15×25cm钢筋混凝土横系杆（1994年另加焊有4根角钢进行抗震加固），主拱圈厚度为1.15m，下部结构为片石混凝土重力式桥台，桥墩为沉井基础，均砌置在砂砾石基础上。桥梁布置图见图1-1。

图1-1 双曲拱桥桥立面布置图

于2008年11月进行了结构检测，主要病害情况如下：

全桥拱肋、拱波等主拱圈出现多处裂缝；

拱肋局部混凝土脱落，箍筋及主筋外露且锈蚀严重；

部分横系梁与主拱肋接头处混凝土破碎，部分横系梁倾斜，全桥1994年加固的角钢均出现严重的锈蚀，部分角钢锈蚀断裂；

腹拱圈存在大量横向裂缝，大部分腹拱圈砌缝不饱满，出现大面积渗水；

桥面不平整，沥青混凝土表面处理老化，车辆直接作用在外露的碎石面层上。

2 加固设计

原桥设计荷载接近89规范中的汽-15，挂-80级荷载，在有限元模型中按照此荷载等级对原桥结构进行验算，结果表明主拱肋拱脚截面承载能力不能满足规范要求。为了改善结构受力性能，提高桥梁承载能力，对该桥进行了加固设计，本次加固设计的主要思路为：基于本桥已开展的调查及评估分析成果与结论，在不改变原有结构受力体系的情况下，首先对主拱及腹拱主要受力体系中已产生的损伤与缺陷进行维修与补强，增强结构受力的整体性，防止主要受力材料进一步劣化，在此基础上采取有效的加固方法提高桥梁损伤构件的承载能力，为改善主拱的受力性能，本次维修加固采用拆除桥面铺装和人行道系，重新浇筑桥面铺装层混凝土，安装新的人行道系。在此原则与思路下，形成以下具体的加固方法：

1、原桥腹拱圈砌体砌缝普遍不饱满，空隙率高，首先对砌缝采取压浆处理，以使砌缝饱满；

2、拆除桥面铺装和人行道系，增设新的横挑梁以加宽桥面，重新浇筑桥面铺装层混凝土，安装新的人行道系和排水系统；

3、对检测中发现的各类裂缝进行密封和修补处理；

4、为了提高主拱圈的承载能力，在空腹段的主拱肋采用套箍混凝土进行加固补强，拱背加厚20cm，在拱肋下缘加厚20cm，拱肋两侧加厚15cm，其中第一腹拱段拱波空心区域填实，实腹段仅对拱肋进行套箍加固，对所有横系梁下缘加厚40cm，两侧加厚10cm；

5、对腹拱拱圈采用U型套箍混凝土进行加固补强，套箍层混凝土厚度为15cm；

6、凿除原桥面铺装层，整治拱上填料，再放置预制的横挑梁加宽桥面，浇筑钢纤维混凝土铺装层，同时重新设置桥面排水系统，设置变形缝和伸缩缝。

3 加固前荷载试验

3.1 静载试验

3.1.1 荷载效率

原桥设计荷载为汽-13，拖-60，本次试验按照89规范中荷载较为接近的汽-15作为控制荷载，考虑到本桥运营时间较长，损伤较多，试验荷载效率控制在规范规定范围的下限值。经过计算分析，本次试验选取拱脚及拱顶两个内力控制截面共五个试验工况（包含偏载工况），试验车辆选取30T重双桥车。各试验工况及荷载效率见表3-1。

表3-1 试验工况及效率系数

3.1.2 测试截面及测点布置

应力测试截面为拱脚及拱顶截面，挠度测试截面为跨中截面，各截面测点布置见图3-1。

图3-1 各测试截面测点布置图（单位：cm）

3.1.3 挠度测试结果

测试截面各测点在试验荷载作用下的实测挠度与理论值比较见表3-2。表中的挠度值以向下为正，向上为负，梁的编号从下游侧开始，挠度单位为mm。拱顶控制截面在各中载工况下，各测点实测挠度值均小于理论值，挠度校验系数在0.74～0.89之间，处于拱桥结构挠度校验系数的正常范围，表明其刚度满足设计要求。偏载工况下跨中截面的实测挠度见表3-3，从表中数据可以看出，横向增大系数较大，说明该桥横向联系较差，整体性不好。

表3-2 实测挠度与理论值

3.1.4 应变测试结果

控制截面在试验荷载作用下应力试验值与计算值的比较见表3-4。测量应力计算中混凝土弹性模量按照设计混凝土250#进行计取，即E＝2.8×104MPa。表中数据以受压为负，受拉为正，单位均为MPa。表中数据可以看出，正载工况应力校验系数在0.41～0.95之间，处于拱桥结构应力校验系数的正常范围,表明其强度满足设计要求。

表3-4 各中载工况实测应力与理论值

3.2 动载试验

动载试验主要包括：（1）脉动试验：桥梁结构的自振特性测试，采用环境激励法进行测试；（2）跑车试验：采用一辆载重300kN的试验车作为动力试验荷载，试验汽车分别以5km/h、 10km/h、20km/h、30km/h、 40km/h的速度无障碍匀速过桥激振。实测频率与理论值比较见表3-5，实测频谱图见图3-2。实测频率低于理论频率，说明桥梁实际刚度略小于计算模型。

表3-5 自振频率实测值与理论值对比

图3-2 自振频率实测频谱图

不同车速下跨中截面的行车冲击系数见表3-6。按照文献[1]中规定，冲击系数（1+μ）理论值为1.26。从试验数据结果分析可以看出，跨中截面行车冲击系数最大数值为1.21，与理论值比较接近，属正常范围。

表3-6 实测跨中截面冲击系数（1+μ）

4 加固后荷载试验

4.1 静载试验

4.1.1 荷载效率

加固后设计荷载等级为：公路-I级，人群3.0kN/m2，桥面净宽：净-10米行车道+2×1.25（人行道+栏杆），主拱圈宽度为10.05m。经过计算分析，本次试验选取拱脚截面、L/4截面和拱顶截面作为内力控制截面，共六个试验工况（包含偏载工况），试验车辆选取42T重双桥车。各试验工况及荷载效率见表4-1。

表4-1 试验工况及效率系数

4.1.2 测试截面及测点布置

应力测试截面为拱脚截面、L/4截面及拱顶截面，挠度测试截面为跨中截面，各截面测点布置见图4-1。

图4-1 各测试截面测点布置图（单位：cm，括号内的数字为L/4截面）

4.1.3 挠度测试结果

测试截面各测点在试验荷载作用下的实测挠度与理论值比较见表4-2。表中的挠度值以向下为正，向上为负，梁的编号从下游侧开始，挠度单位为mm。拱顶控制截面在各中载工况下，各测点实测挠度值均小于理论值，挠度校验系数在0.84～0.89之间，处于拱桥结构挠度校验系数的正常范围，表明其刚度满足设计要求。偏载工况下跨中截面的实测挠度见表4-3，从表中数据可以看出，横向增大系数较加固前有所减小，说明所采取的加固方法提高了桥梁结构的整体性能。经过重复工况后，两次测量数据较吻合。试验前后对L/4及跨中各选取三条裂缝进行监控，均未发现裂缝有扩展现象。试验荷载卸载后结构无明显残余变形，表明结构在试验荷载下处于弹性工作状态。

表4-2 实测挠度与理论值

4.1.4 应变测试结果

控制截面在试验荷载作用下应变试验值与计算值的比较见表4-4。表中数据以受压为负，受拉为正，单位均为με。表中数据可以看出，正载工况应力校验系数在0.43～0.96之间，处于拱桥结构应力校验系数的正常范围,表明其强度满足设计要求。

表4-4 各中载工况实测应力与理论值

4.2 动载试验

实测频率与理论值比较见表4-5，实测频谱图见图4-2。实测频率大于理论频率，说明桥梁实际刚度大于计算模型。

表4-5 自振频率实测值与理论值对比

图4-2 自振频率实测频谱图

不同车速下跨中截面的行车冲击系数见表4-6。按照文献[1]中规定，冲击系数（1+μ）理论值为1.27。从试验数据结果分析可以看出，跨中截面行车冲击系数最大数值为1.27，与理论值一致。

表4-6 实测跨中截面冲击系数（1+μ）

5 结论

由静载试验结果可知：挠度及应变实测值均小于理论计算值，加固后结构的强度和刚度均能满足公路-I级荷载的要求，达到了加固设计的预期目标，加固后实测结果的横向增大系数从1.62减小至1.38，说明采取的加固方法能够有效改善桥梁的横向性能，提高了结构的整体性。由动载试验数据可知：加固后桥梁的自振频率大于加固前，说明加固措施提高了桥梁刚度。综合分析可知：该桥梁加固效果明显，加固后的桥梁满足公路-I级荷载作用下的正常使用要求。

[参考文献]

[1] 交通部公路科学研究所.大跨径混凝土桥梁的试验方法[M].北京：人民交通出版社，1982.

[2] JTG D60-2004 公路桥涵设计通用规范[S].北京：人民交通出版社，2004.

第8篇：加固设计论文范文

【关键词】钢筋混凝土;结构加固;粘钢加固;环氧粘结剂

【 abstract 】 this paper reinforced concrete structure reinforcement of several problems on briefly analysed.

【 keywords 】 reinforced concrete; Structure reinforcement; Stick the steel reinforcement; Epoxy adhesive

中图分类号：U457+.3文献标识码：A文章编号：

混凝土及钢筋混凝土结构加固，在我国已有很多工程实践，其中有不少成功之作，也有不少失败的教训。因此，许多工程技术人员都在对混凝土及钢筋混凝土结构加固的原则、材料、计算方法、各种加固技术等进行深入的分析、研究与总结，并制定了《混凝土结构加固技术规范》 ，力求使我国的结构加固水平提高到一个新的高度。本文仅就几个与混凝土及钢筋混凝土结构加固有关的问题作一简要论述。

一、重视结构加固前的鉴定工作

混凝土与钢筋混凝土结构的加固，应在结构鉴定的基础上进行。在加固前必须弄清造成结构问题的原因、结构的损伤程度和加固的目的。只有这样才能正确的采用加固方法，避免加而不固、加而有害、超标准加固、重复加固和遗漏加固事项等一系列问题，应真正做到把“好钢用在刀刃上”。

结构加固前的鉴定工作应该请在此方面有丰富经验的工程技术人员来进行，一般来说，应遵循下列步骤：

1、收集资料。详细审核设计图纸，掌握结构传力途径，掌握施工情况、使用情况、地质情况、沉降情况等一系列资料。

2、现场踏勘。观察房屋结构及周围情况，注意结构异常部位（裂缝、钢筋锈蚀、构件变形、混凝土剥落等），充分了解构件的实际损伤情况和承受荷载的实际情况，并注意周围环境对结构的影响。

3、现场测试。通过一系列方法对结构混凝土的强度、缺陷、材质、碳化、钢筋锈蚀、构件变形、裂缝等情况进行现场测试，为结构鉴定提供可靠的定量数据。

4、结构鉴定。根据检测结果按现有结构的实际情况进行结构强度与刚度验算，并结合现场实际情况进行综合分析，最后作出鉴定。

二、进一步开展加固设计计算理论方面的研究

目前，结构加固设计计算较为混乱，大多数设计人员沿用普通结构设计的概念进行加固设计，而忽视了结构加固的特点。加固结构与普通结构有着本质的差异。首先，加固结构属二次受力结构，新旧两部分存在应变滞后和应力超前问题，新旧部分的潜力一般不能得到充分发挥。例如轴心受压柱加固后的承载力并不是原有构件承载力和新增部分承载力的简单叠加。新增的钢筋和混凝土应力应变因滞后于原构件应力应变，当处于极限状态时，新增混凝土可能还达不到强度设计值。又如，加固结构属组合结构，目前由于加固结构模拟试验手段未能解决，对其整体工作和共同受力的实际情况，至今还不很清楚。所有这些都需要从理论及试验方面进行更深入的研究。

三、进一步开展构件外部粘钢加固技术的研究

混凝土和钢筋混凝土结构的加固技术有许多种 ，在《混凝土结构加固技术规范》中，已经将各加固技术的设计计算要点、适用范围、构造要求和施工注意事项都作了详细的规定。其中，加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、改变结构传力途径加固法等都是一些传统的加固技术，而构件外部粘钢加固法则是近年来在国内才发展起来的现代技术，这种加固技术具有以下优点：

（1）加固后构件自重增加甚微，不会发生柱、基础等构件的连锁加固。

（2）构件截面变化较少，不会改变原结构原形。

（3）加固技术施工简单，周期短，施工时几乎不影响正常生产。

（4）能够保证被加固构件和粘结钢板共同工作。

（5）能够封闭粘结范围内的裂缝， 约束混凝土变形，有效地提高被加固构件的承载力、刚度与抗裂性，能方便的解决梁式构件抗剪强度不足问题。

粘钢加固技术在国内发展很快,目前国内已有几个胶种用于外部粘钢加固,并已建立许多粘钢加固技术专业加固工程部。目前,这项技术的科研工作仍落后于实践，在规范中还没有定量的给出粘结剂应达到的性能指标，而只是推荐应用胶种。此外,比较系统的粘钢加固技术试验报告还不多见,结构胶的老化、耐久性、耐高温性、外露钢板的防侵蚀、防

锈、防振动等问题都有待解决。因此，构件外部粘钢加固技术还需进一步进行研究。

四、新旧混凝土结合与共同工作问题

在加大截面加固法中，如何保证新旧混凝土结合牢固、共同工作是一个重要问题。新旧混凝土界面的处理工艺对粘结强度影响很大。用剔凿法处理的界面，新旧混凝土粘结强度一般都较低，这是因为处理后的界面粗糙度不合适或界面由于剔凿而受到微损伤的原因，如用高压水处理界面，则能得到较高的新旧混凝土结合强度。另一方面，采用环氧类粘结剂也能大大提高新旧混凝土的粘结强度。目前我国已有许多专门的界面剂和能使环氧在潮湿和有水环境下具有较高粘结强度的固化剂，这些粘结剂都能使新旧混凝土取得较高的粘结强度，但成本比较贵。

五、加强与加固有关的标准制定和基础研究

为适应结构加固工作的需要，国家已制定和颁布了几项国家标准，但在加固设计与施工中，还需要一些规范及大量工作要做。可以说此领域的底子还很薄，还需要加强基础研究。当前研究的重点应该是：结构可靠性鉴定的基础理论与实用方法；结构耐久性问题及剩余寿命评估方法；结构设计计算理论；现场检测技术；现代加固技术。

六、结束语

第9篇：加固设计论文范文

关键词 岩石工程 锚固理论

随着我国基础设施的大发展，岩石工程中的锚杆加固得到了广泛应用，为了提高锚固工程的安全系数及成本控制，各种锚固理论在我国得到了深入研究，本文分析了我国几种主要锚固理论的特点及适用要求，对锚固工程设计及施工有很好指导作用。

⑴ 孙钧、宋德彰的理论分析模型[1]

① 采用塑性应变软化本构关系，通过石膏―硅藻土材料三向压缩试验，回归出塑性区围岩C、Ф值随八面体塑性剪应变εp的衰减规律；② 将锚杆的作用简化为对锚固围岩从锚杆两端施加径向约束力，即提高围压，由试验得出围压与岩体残余强度的关系。在上述工作的基础上，利用弹塑性理论能够定量分析锚杆的支护效果。该理论模型同以往的理论相比，采用了先进的塑性软化本构关系，理论分析结果与实际更加接近。

⑵ 孙学毅的全长锚固无托板锚杆的力学模型

孙学毅根据70年代我国对砂浆锚杆轴向力研究的丰富实测资料，提出了砂浆锚杆的力学模型。该模型1983年在国际锚杆支护会议交流后，被国内外学者广泛关注。

⑶ 王明恕的中性点理论[2]

王明恕根据锚固后静态锚杆的静力平衡关系，指出锚杆体表面的剪应力方向不可能一致，存在剪应力为零的中性点。并在岩性均质、均匀荷载、圆形巷道的假设下利用弹塑性理论推导出锚杆上剪应力分布，给出了中性点位置的计算公式：

根据全长锚杆的应力分布和中性点理论，王明恕提出全长锚杆的设计方法。中性点理论使人们对围岩中锚杆应力状态及作用原理有了新的认识。

⑷ 李世辉的典型类比分析法

典型类比分析法是将典型工程现场测试资料、围岩分类和简便实用的岩石力学分析方法三者结合起来，综合应用了经验分析、位移等效原理、边界元有限元数值模拟和复杂系统的综合集成技术，其主要实施思路为：①工程围岩的分类和亚类；②以同类围岩典型工程的成功经验和现场测试资料为类比的基准；③对施工程序和方法的建议是与典型工程相近；④比较二者条件的异同，分别考虑其影响；⑤参照典型工程实测力学参数，利用简易的力学分析工具对该工程围岩变形与破坏特性作粗略评估；⑥参考上述定量分析，综合考虑有关因素，以估计范围值的形式提出定性与半定量的咨询意见。典型类比法是以典型工程为比较的类比法，并且参照数值分析的结论，这比普通的类比分析法更为科学和可靠。

⑸ 董方庭的围岩松动圈分类法及支护建议[3]

①地应力与围岩相互作用会产生围岩松动圈；②松动圈形成过程中产生的碎胀力及其所造成的有害变形是巷道支护的主要对象，松动圈尺寸越大，巷道收敛变形也越大，支护越困难；③依据松动圈的大小采用不同的原理设计锚杆支护。小松动圈（0~40mm）采用喷射混凝土支护即可；中松动圈（40~150mm）采用悬吊作用原理设计锚杆支护，大松动圈（>150mm）采用组合拱原理设计锚杆支护。松动圈支护理论对于锚杆支护的指导作用在于确定各种经典锚杆支护作用理论的适用条件和范围，可操作性较强。

参考文献

宋得彰, 孙钧．锚喷支护力学机理的研究[J]．岩石力学与工程学报, 1991, NO.2, 197-204．