桥梁结构诊断与加固

本书阐述桥梁结构诊断与加固方面的系统知识，主要内容包括：绪论、桥梁结构典型病害分析、桥梁结构诊断、基于非概率理论的桥梁可靠性评估、梁桥上部结构加固、拱桥上部结构加固、下部结构加固、支座与桥面系加固。书中包含大量桥梁结构病害分析、检测、评定与加固工程实例，具有较强的实用性。本书可作为土木工程、道路桥梁与渡河工程、工程管理、交通工程等专业的本科生和研究生教材，也可供从事桥梁结构诊断与加固的技术人员参考使用。

第1章 绪论 1
1.1 国内外桥梁发展现状1
1.1.1 国内桥梁发展简介1
1.1.2 国外桥梁发展简介3
1.1.3 桥梁发展中存在的主要问题5
1.2 典型桥梁坍塌事故简介6
1.2.1 设计原因6
1.2.2 施工原因7
1.2.3 养护原因8
1.2.4 车辆超载9
1.2.5 自然灾害等突发事件 11
1.3 桥梁诊断与加固研究现状 12
1.3.1 桥梁诊断技术发展现状 12
1.3.2 桥梁加固技术发展现状 14
第2章 桥梁结构典型病害分析 18
2.1 混凝土梁桥 18
2.1.1 梁体混凝土表观缺陷与病害 18
2.1.2 梁体裂缝 22
2.1.3 钢筋锈蚀 25
2.1.4 混凝土碱-集料反应及裂缝 26
2.1.5 混凝土冻融破坏 27
2.2 拱桥 28
2.2.1 圬工拱桥表观缺陷与裂缝 28
2.2.2 系杆拱桥表观缺陷与裂缝 30
2.3 桥梁墩台 33
2.3.1 混凝土桥墩裂缝 33
2.3.2 混凝土桥台裂缝 35
2.4 支座与桥面系 37
2.4.1 板式橡胶支座主要缺陷与病害 37
2.4.2 桥面铺装表观缺陷与病害 39
2.4.3 桥面排水系统表观缺陷与病害 42
第3章 桥梁结构诊断 44
3.1 概述 44
3.1.1 诊断的目的及意义 44
3.1.2 检查的主要工作 44
3.1.3 初始检查 45
3.1.4 日常巡查 45
3.1.5 经常检查 45
3.1.6 定期检查 46
3.1.7 特殊检查 52
3.2 桥梁材质状况与状态参数检测与评定 52
3.2.1 混凝土强度检测与评定 52
3.2.2 混凝土氯离子含量检测与评定 59
3.2.3 钢筋锈蚀电位检测与评定 60
3.2.4 混凝土内钢筋分布及保护层厚度检测与评定 62
3.2.5 混凝土碳化深度检测与评定 65
3.2.6 混凝土电阻率检测与评定 66
3.2.7 混凝土其他耐久性影响因素检测与评定 67
3.3 桥梁智能检测技术 67
3.3.1 桥梁智能检测装备 67
3.3.2 基于机器视觉的桥梁病害检测方法 78
3.3.3 基于电磁波的桥梁病害检测方法 79
3.3.4 基于机械波的桥梁病害检测方法 81
3.3.5 基于电磁传感器的桥梁病害检测方法 82
3.3.6 基于放射射线的桥梁病害检测方法 83
3.4 桥梁技术状况评定 84
3.4.1 技术状况评定的流程 85
3.4.2 桥梁部件的划分 87
3.4.3 桥梁构件技术状况评分计算原理 88
3.4.4 桥梁部件技术状况评分计算原理 91
3.4.5 桥梁总体技术状况评分计算原理 94
3.4.6 评定等级分类及综合评定界限值 95
3.4.7 使用注意事项 95
3.5 A大桥技术状况评定实例 96
3.5.1 A大桥概况 96
3.5.2 A大桥外观质量检查 97
3.5.3 A大桥无损检测 100
3.5.4 A大桥技术状况评定 101
3.5.5 结论及建议 102
3.6 桥梁承载能力评定 102
3.6.1 现行规范推荐方法 102
3.6.2 荷载试验法 104
3.6.3 基于实桥调查的经验方法 104
3.6.4 专家经验方法 105
3.6.5 结构可靠性理论方法 105
3.7 桥梁结构荷载试验 106
3.7.1 概述 106
3.7.2 静载试验 106
3.7.3 动载试验 112
3.8 A大桥荷载试验实例 116
3.8.1 A大桥概况 116
3.8.2 A大桥静载试验 116
3.8.3 A大桥动载试验 122
第4章 基于非概率理论的桥梁可靠性评估 127
4.1 非概率可靠性基本理论 128
4.1.1 不确定参数 128
4.1.2 区间变量 128
4.1.3 非概率可靠性的度量 130
4.1.4 非概率可靠性指标的物理意义 131
4.1.5 算例 132
4.2 改进的一维优化算法 133
4.2.1 算法基本理论 133
4.2.2 算例 134
4.3 改进的全局很优解算法 135
4.3.1 算法基本理论 135
4.3.2 算例 136
4.4 在役桥梁的参数灵敏性分析 137
4.4.1 参数灵敏性定义 137
4.4.2 实心板简支梁桥实例分析 138
4.5 在役桥梁的非概率可靠性评估 140
4.5.1 承载能力极限状态下非概率可靠性评估 140
4.5.2 正常使用极限状态下非概率可靠性评估 143
4.6 在役桥梁可靠性评估实例 144
4.6.1 工程概况 144
4.6.2 模型建立 146
4.6.3 灵敏性分析 147
4.6.4 承载能力极限状态下非概率可靠性评估 149
4.6.5 计算结果分析 150
4.6.6 加固后效果评估 151
第5章 梁桥上部结构加固 152
5.1 梁桥加固基本原理 152
5.1.1 梁的基本力学图示 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 适用范围 154
5.2.3 施工工序 154
5.2.4 结构加固计算 155
5.2.5 计算示例 160
5.3 粘贴加固法 162
5.3.1 概述 162
5.3.2 粘贴钢板加固法 162
5.3.3 粘贴纤维增强复合材料加固法 169
5.4 体外预应力加固法 177
5.4.1 加固基本原理 177
5.4.2 适用范围 178
5.4.3 施工工序 178
5.4.4 结构加固计算 180
5.4.5 计算示例 182
5.5 其他加固方法 184
5.5.1 增加辅助构件加固法 184
5.5.2 改变结构体系加固法 185
第6章 拱桥上部结构加固 188
6.1 拱桥加固基本原理 188
6.1.1 拱的基本力学理论 188
6.1.2 加固基本原理 188
6.2 增大截面加固法 189
6.2.1 适用范围 189
6.2.2 施工工序 189
6.2.3 结构加固计算 193
6.2.4 计算示例 199
6.3 粘贴钢板加固法 206
6.3.1 概述 206
6.3.2 结构加固计算 207
6.3.3 计算示例 209
6.4 改变结构体系加固方法 214
6.4.1 梁拱结合体系加固法 214
6.4.2 转换桥型加固法 214
6.4.3 加固示例 215
6.5 拱桥吊杆更换技术 217
6.5.1 吊杆病害产生原因 218
6.5.2 更换吊杆施工 218
6.5.3 加固示例 219
6.6 其他加固方法 222
6.6.1 体外预应力加固法 222
6.6.2 调整主拱圈内力加固法 222
第7章 下部结构加固 227
7.1 概述 227
7.1.1 加固的前提条件 227
7.1.2 加固的方法 227
7.1.3 一般构造要求 228
7.2 盖梁加固方法 229
7.2.1 工程概况 229
7.2.2 裂缝成因分析 229
7.2.3 加固方案比选 231
7.2.4 加固方案确定 233
7.3 墩柱加固方法 233
7.3.1 增大截面加固法 233
7.3.2 体外预应力加固法 235
7.3.3 钢套管加固法 236
7.3.4 粘贴纤维增强复合材料加固法 237
7.3.5 钢筋混凝土套箍加固法 238
7.4 桥台加固方法 239
7.4.1 撑壁加固法 239
7.4.2 增建辅助挡土墙加固法 239
7.4.3 减轻荷载法 239
7.4.4 加柱（桩）加固法 239
7.4.5 增厚台身加固法 240
7.4.6 更换台后填土并加便梁加固法 240
7.4.7 工程实例：通车条件下高填土桥台倾斜综合整治对策 240
7.5 基础加固方法 244
7.5.1 桥梁基础存在的问题 244
7.5.2 桥梁基础加固方法 245
7.5.3 工程实例1：拱桥扩大基础加固维修工程 250
7.5.4 工程实例2：采用静压灌浆加固桥墩地基 251
第8章 支座与桥面系加固 254
8.1 桥梁支座分类 254
8.1.1 按支座变形可能性分类 254
8.1.2 按支座用材料分类 254
8.1.3 支座受力类型 255
8.2 桥梁支座损坏及其原因 256
8.2.1 支座损坏分类 256
8.2.2 支座损坏原因 257
8.3 支座更换方法 257
8.3.1 支座的更换方法概述 257
8.3.2 梁体顶升方法 261
8.3.3 支座更换实例一 262
8.3.4 支座更换实例二 264
8.4 桥梁伸缩缝维修与养护 266
8.4.1 专用名词术语 266
8.4.2 伸缩装置构造 267
8.4.3 伸缩装置破坏形式及原因 269
8.4.4 伸缩装置修补 271
8.5 桥面铺装维修与养护 272
8.5.1 水泥混凝土桥面铺装层的维修 272
8.5.2 沥青混凝土桥面铺装层的维修 272
8.5.3 桥面铺装层的养护 273
参考文献 274