钢筋混凝土梁桥抗震加固功能性与经济性关系研

钢筋混凝土桥梁抗震加固施工涉及建筑工程各个领域，为实现加固方案功能性与经济性的有效兼顾，应注重构建科学完备的抗震加固方案评估体系，充分满足现阶段钢筋混凝土桥梁抗震加固的相关要求，全面梳理抗震加固施工方案功能性与经济性之间的关系，优化抗震加固方案，增强后续桥梁加固工作的针对性与指向性。

1 钢筋混凝土桥梁抗震加固概述

抗震加固作为钢筋混凝土桥梁项目施工管理体系的重要组成部分，通过对抗震加固目的、抗震加固基本方法的探讨，有助于引导技术人员从整体上形成正确的思维认知，为加固性能分析以及经济性评估创造了必要条件。

1.1 抗震加固的目的

根据相关部门公布的数据来看，2018 年我国共发生3 级以上地震542 次，6 级以上地震119 次，频繁的地震对于区域经济发展以及社会生活产生了不利影响。钢筋混凝土桥梁作为公路交通网络的重要组成，在防灾、减灾方面扮演着重要角色，为提升钢筋混凝土桥梁对于地震灾害的应对能力，发挥其在抢险救援中人员、物资的运输作用起着重要的作用。基于此，采取抗震加固的方式，对已投入使用的钢筋混凝土桥梁进行全面的检测、科学的评估、有效的维护以及加固工作，以此来不断提升钢筋混凝土桥梁的结构强度，增强抗震能力，最大限度地降低地震以及相关次生灾害对于钢筋混凝土桥梁结构强度、承载力的影响具有重要意义。抗震加固技术的创新以及加固施工经验的积累，使得我国钢筋混凝土桥梁抗震加固取得了较为显著的成效，在很大程度上，保证了桥梁的抗震能力，延长了桥梁的使用寿命，防范了各类病害的发生，充分发挥出钢筋混凝土桥梁在区域经济发展、社会生活方面的积极作用。

1.2 抗震加固的基本方法

目前对于钢筋混凝土桥梁的抗震加固处理主要采取补强加固、增大截面等常规加固方法或者更换隔震支座等隔震耗能加固方法。两种方法，由于作用机理的差异，使其在施工方式、管理流程等方面有着一定的不同。具体来看：（1）抗震加固的方法主要涵盖了加固补强、体外预应力加固、改变结构体系加固等方法。这些加固方法的主要原理在于，采取必要的加固手段，不断提高钢筋混凝土桥梁的侧向高度。这类抗震加固方法，操作难度较小，施工周期较短，技术要求相对较低，但是在实际加固过程中，导致整个钢筋混凝土桥梁刚度过大，在地震的作用下，极易发生结构性损伤，削弱了抗震加固能力。抗震加固区域与桥梁原有建筑结构在延展性等方面存在较大差异，地震发生时，极易出现桥梁局部刚度突变，造成应力的过度集中，造成结构性损伤。（2）隔震耗能加固方案通过增设纵向限位器、横向限位器、防落梁、缓冲器等手段，使得整个钢筋混凝土桥梁的动力学特性发生了明显变化，增加了桥梁结构的弹性形变量，整个施工活动，对于桥梁原有的建筑结构影响不大，但是施工成本加高。以隔震支架为例，目前其市场价格保持在 元左右，巨大的抗震加固成本，无疑影响了隔震耗能加固方案的实用性。出于钢筋混凝土桥梁抗震加固水平以及经济性的考虑，为实现二者之间的有效平衡，在进行钢筋混凝土加固方案选择的过程中，工作人员需要对整个施工方案的加固效果以及成本之间关联性进行系统性评估，寻求最优化的抗震加固方案，为后续施工活动的开展提供方向性引导，保证施工效果，不断提升钢筋混凝土桥梁的抗震能力。

2 钢筋混凝土桥梁抗震加固功能性分析

钢筋混凝土桥梁抗震加固性能的梳理分析，主要针对现有的加固手段，在有限元分析的框架内，采取定量分析的方式，评估不同场景下，钢筋混凝土桥梁抗震加固施工对桥梁结构产生了功能性影响，实现加固方案的科学筛选。

2.1 外包混凝土补强功能性分析

为更好地评估外包混凝土补强在钢筋混凝土桥梁抗震加固方面的功能效果。技术人员在分析过程中，通过有限元模型，对直径为1m、2m 以及3m 的混凝土桥墩进行了模拟。在模拟中，设定桥墩的高度为10m，混凝土型号为C30，钢筋级别为HPB235，混凝土补强厚度的20cm。加固后桥墩直径分别为1.3m、2.3m 以及3.3m。在完成上述模拟后，技术人员先后对3 座混凝土桥墩进了侧向加载，加载过程中，为保证研究效果的准确性，真实反映加固功能性，采取了逐级加载的方式，并利用数学模型，对整个过程中桥墩水平力增量进行计算，计算公式：

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