意大利钢筋混凝土高架桥退化分析与加固设计的试验研究

摘要整理

钢筋混凝土（RC）桥梁结构的退化状态是结构评估中最重要且最具挑战性的问题。对此类结构进行有限元分析需要准确定义材料的主要力学性能，特别是需要描述结构经年累月损伤的实际状态。通过测定结构的全局模量（E）可以综合反映材料性能及损伤效应。本研究以一座高度退化的钢筋混凝土Gerber梁为工程实例，采用动力特性表征进行静力检验。利用无损检测和半破坏性检测方法分析了结构状态及其因钢筋锈蚀和混凝土碳化引起的退化程度。通过环境激励动力试验测定结构基本频率，采用Rayleigh方法计算全局模量，为结构分析提供必要的参数。加固设计方案包括：采用高性能混凝土进行混凝土桥面的部分重建，以及采用碳纤维增强复合材料（CFRP）条带和缠绕层对主梁和次梁进行外包裹加固。加固施工完成后进行了动力试验，验证了所采用加固体系的有效性。研究结果表明，通过动力特性测试与Rayleigh方法相结合，可以有效评估RC结构的实际损伤程度；CFRP外包裹加固与高性能混凝土修复相结合的方案能够显著提升结构的刚度和承载能力。

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