摘要：由于荷载等级提高、超重超载车辆增多、圬工材料风化剥落等诸多原因,大量在役石拱桥面临性能退化问题,因此,提出采用UHPC对石拱桥进行维修加固的新技术。为明晰UHPC与石材界面的粘结性能,从贵州某服役30年石拱桥位处选取原位石料,设计四组直剪试验构件,分别为单排植筋(ZJ1)、双排植筋(ZJ2)、单排植筋蒸养(ZJ3)、凿毛(ZM),考察不同界面粘结方式对UHPC-石材抗剪性能的影响。结果表明:UHPC与石材的粘结界面抗剪强度高,承载潜力大,通过界面植筋处理,最大可将构件的延性提升17倍;单纯采用凿毛处理的UHPC-石材试件,界面处是构件剪切破坏的薄弱面,而增加植筋的构件以石材劈裂破坏为主;界面植筋率提升100%后,可将界面极限抗剪承载能力提升392%;UHPC的蒸汽养护对构件的界面抗剪承载能力存在负面影响,导致其抗剪承载力降低0.4 MPa;分析加载过程中的应力传递规律,可为同类型的优化加固提出两点建议,一是通过植筋作用保证界面均匀协同受力,二是考虑在靠近加载侧部位进行加强配置以优化结构受力。最后,推导了UHPC-石材植筋界面剪切承载能力计算公式,结果表明可忽略植入钢筋的摩擦抗剪作用对界面粘结强度的贡献。

摘要：为研究UHPC加固锈蚀后钢筋混凝土柱的力学性能、承载能力提升幅度以及破坏形态,本文设计了8根试件,通过电化学方式对所有试件进行锈蚀处理,再采用UHPC对部分试件加固,最后采用控制变量法分别对锈蚀率为10%、20%、30%的试验柱进行轴压破坏试验,采用DIC技术观测试件全场应变变化,对比分析了应变云图、极限承载力、峰值应变等参数。试验结果表明:未加固试件破坏形态随着锈蚀率的增加破坏更接近于脆性破坏,加固后试验柱破坏形态主要表现为UHPC加固层劈裂破坏;加固后试件极限承载能力提高幅度约为119%~128%,加固后试件破坏时只有一条主裂缝,整体性和抗裂性得到提高;加固后DIC应变云图更均匀,应变集中出现较早,更利于裂缝发展预测。

摘要：空腹式圬工拱桥由于构造简单,承载能力大,节省材料,自重小而备受青睐,但我国空腹式圬工拱桥普遍存在着设计荷载标准偏低,通行能力偏低,养护不当,结构老化等问题。本文分别采用增大截面法,反向顶推法,对位于重庆市省道S450江津区永綦路的西湖小桥进行承载能力提升设计,两种方法都可以大幅度提升原桥的承载力。

摘要：为研究超高性能混凝土(UHPC)在圬工拱桥加固中的适用性,针对贵州省2座在役实腹式圬工拱桥的拱圈病害,提出采用UHPC加固,并开展加固设计、施工和荷载试验研究。参考钢筋混凝土增大截面法,在红岩桥(三跨14.14 m实腹式石拱桥)上开展试应用,拱腹增设15 cm厚UHPC加固层,加固层同原结构采用植筋方式粘结;在此基础上,采用极限分析法,分别考虑界面粘结良好和界面脱粘2种状况,对七星关桥(跨径20 m通行重载交通实腹式石拱桥)开展了分析,从偏安全的角度,采用了原拱圈下缘增设12 cm厚、两侧增设10 cm宽UHPC加固层的方案。结果表明:UHPC加固拱桥的施工工艺可借鉴传统钢筋混凝土增大截面法,其施工质量优于后者;界面植筋能够保障UHPC层与原结构协同受力,考虑界面脱粘的加固设计偏安全;加固后2座圬工拱桥运营状况良好,UHPC在圬工拱桥加固中有较好的应用前景。