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本文采用层次分析法、模糊数学方法、可靠度理论和方法、风险分析与决策方法、有限元分析方法,建立了既有拱桥评估与加固的理论体系。利用这些评估方法对拱桥进行安全性和可加固性评估,结果表明,采用本文提出的加固方法加固拱桥,拱桥的“可加固性高”。根据这一结论,提出了既有拱桥加固方案标准化的思路,并提出了标准化方案的具体措施、施工工序。全文主要工作如下:(1)对拱桥的受力行为进行了深入的研究。研究了拱桥之所以承载潜力较大的根本原因;从影响拱桥承载潜力的三大因素:联合作用、主拱圈、拱轴线型入手,研究了病害对拱桥承载能力的影响。(2)提出了合理挖掘拱桥潜力的既有拱桥安全性评估方法。在拱桥受力行为研究的基础上,采用层次分析法及模糊数学,提出了合理挖掘拱桥承载潜力的既有拱桥安全性评估的思路及方法,并以实腹式圬工拱桥为对象,建立了系统的拱桥安全性评估指标体系。(3)对可靠性理论在既有拱桥评估中的运用进行了研究。提出可靠性评估在拱桥中运用的基本假设,建立了拱桥加固前后可靠性评估的思路、步骤。引入时变可靠度概念,考虑汽车荷载、抗力随时间变化的条件下,对加固后的拱桥进行了寿命预测研究。(4)提出了基于可靠度的风险分析和决策方法。搜集了部分拱桥坍塌的案例,通过对案例的统计分析,研究了既有拱桥坍塌的主要原因。研究了拱桥加固前、加固后、拆除新建三种方案的总的期望损失模型。提出了拱桥风险消除率的概念并使之公式化,研究了基于拱桥“风险消除率”的决策准则。提出了基于风险的可加固性评估的思路和方法。(5)对拱桥的加固方法进行了深入的研究。对空腹式拱桥,提出了系列加固新方法,并用数值分析对新方法进行了优化研究。对实腹式拱桥,通过数值分析对比研究,优选出了从拱腹采用钢筋混凝土条带外包加固的方法。配合上述加固方法,提出了等应力法,解决了缺乏资料的情况下,拱桥的加固参数如拱背加固厚度的确定等难题。(6)得出了拱桥评估和加固的研究结论。采用本文提出的评估方法和思路,对课题组近年来完成的大量拱桥加固案例进行分析,结果表明,上述案例均“可加固性高”。由此可以推断,绝大多数拱桥利用本文提出的加固方法,其可加固性是高的。(7)提出了拱桥加固方案标准化的思路。根据本文评估与加固的研究成果,对拱桥加固标准化的方案、构造、措施、施工工序等进行了总结。