謝肖禮主要研究領域包括：大跨度承重結構、超長懸挑結構、新型橋梁結構、舊橋改造方法。近年建立了廣西大學新型橋梁研發基地并開展新型橋梁的研究與開發，提出體系轉換法對舊橋進行改造，提出力對沖結構概念并建立懸挑碼頭的構思，提出了千米級拱橋的新結構形式，主要成果發表在《土木工程學報》、《KSCEJournalofCivilEngineering》、《橋梁建設》、《中國公路學報》、《同濟大學學報（自然科學版）》等刊物。共在國內學術刊物上發表40余篇相關研究論文，15余項相關專利，論文共被他引780次，單篇他引最高101次。廣西大學教授、博士生導師、博士后橋梁加固及提高承載力技術——體系轉換法主講：剛架拱橋加固提載技術雙曲拱橋加固提載技術肋拱橋加固提載技術第一章第二章第三章目錄第四章梁橋加固提載技術剛架拱橋加固提載技術第一章第一章剛架拱橋加固提載技術1、設計荷載等級不足：依據舊規范所設計的剛架拱橋，其荷載等級較低，無法滿足當前交通的需求。同時受到當時設計及施工水平限制，以及鋼材用量少、混凝土等級低，進而導致橋梁的承載力不足和病害多。（一）現役剛架拱橋常見問題（1）大、小節點處開裂（2）主拱片、內、外弦桿下緣處開裂（3）主、次拱腿處開裂第一章剛架拱橋加固提載技術2、拱片開裂：（1）鋪裝層開裂（2）微彎板開裂第一章剛架拱橋加固提載技術3、橋面開裂：1、傳統加固方案

傳統加固方案(構件更換法、補強加固法和綜合治理法)一般采用局部加固的思路，停留在構件層面上，加固后的承載力勉強維持原狀。第一章剛架拱橋加固提載技術（二）加固提載技術構件更換法對結構中已受到破壞而不能承受設計荷載的構件進行更換。補強加固法對于一些破壞不甚嚴重、還能繼續維持一段工作時期的結構，通過增大截面或粘貼鋼板的方法對其進行加固。綜合治理法對出現病害的結構采用多樣的技術與施工方法進行全方位的加固修補治理。第一章剛架拱橋加固提載技術具體做法：在原橋上新增鋼桁架，通過植筋的方式，使主梁與鋼桁架下弦桿連成一體，同時，鋪設鋼筋網與桁架下弦桿相連并澆筑一定厚度的混凝土，加強橫向聯系，形成板桁組合結構。其優點如下：1、結構的梁變高，因此其承載力和剛度均大幅提高

2、由于對原橋進行了體系轉換，主梁成為了桁架的弦桿，因此主梁變形從原來的以彎剪變形為主變成了以軸向變形為

主，故變形大幅減少3、原結構梁板的軸向剛度得到充分利用對于存在局部破壞的橋梁，可結合傳統加固方法對其進行局部加固。第一章剛架拱橋加固提載技術2、加固提載方案傳統加固方法通常從構件入手，一般只能維持原荷載等級，而加固提載方案主要著眼于整體，采用體系轉換思路，從而達到大幅提升承載力的目的。其力學原理為：新增鋼桁架并使鋼桁架下弦桿與原主梁合為一體，形成板桁組合結構。現以48m的牛頭潭大橋為例進行分析（已實施），橋面寬12m，設計荷載為2車道公路—Ⅱ級，矢跨比為1/10。采用Midas軟件建立空間有限元模型，對比加固提載前后的剛度與承載力。加固提載后剛架拱橋有限元模型圖加固提載前剛架拱橋有限元模型圖第一章剛架拱橋加固提載技術（三）案例分析加固提載所需材料合計用鋼量54.85t，C30混凝土用量為75m3，相當于每平米用鋼量95.2kg，每平米混凝土用量為0.13m3。構件材料總用量上弦桿Q35519.40t下弦桿Q3555.96t腹桿Q35511.04t節點板Q35510.25t橋面鋼筋HRB3358.2t橋面加厚C30混凝土75m3總用鋼量：54.86t、混凝土75m3

第一章剛架拱橋加固提載技術1、材料用量加固提載前為公路-Ⅱ級荷載，加固提載后為公路-Ⅰ級荷載，均為雙向兩車道，加固提載后橋梁在荷載等級提升時撓度仍減小，可見，加固提載后結構的剛度明顯提高加固提載前：主梁最大下撓：29.56mm加固提載后：主梁最大下撓：23.82mm第一章剛架拱橋加固提載技術2、結構剛度對比加固提載前為公路-Ⅱ級荷載，拱腿在原橋情況下恒載作用時最大壓應力為11.03MPa，恒載加活載作用下拱腳最大壓應力為20.68MPa；

加固提載后為公路-Ⅰ級荷載，拱腿在恒載作用時最大壓應力為15.08MPa，在恒載加活載作用時拱腳最大壓應力為21.34MPa。桁架在恒載加活載作用下最大拉應力為77.66MPa。

恒載恒加活原橋拱腿(MPa)-11.03-20.68加固提載后拱腿(MPa)-15.08-21.34桁架(MPa)27.0477.66第一章剛架拱橋加固提載技術3、結構強度對比（1）承載力高。加固提載后橋梁拱腿在荷載等級提升的情況下應力水平滿足要求，結構承載力也有較大富裕；（2）剛度提升明顯：在移動荷載作用下主梁的最大下撓值加固提載前為29.56mm，加固提載后則為23.82mm，在荷載從公路-Ⅱ級提升為公路-Ⅰ級后主梁下撓仍減少了19.42%；（3）材料用量少，施工方便，施工周期短，經濟性好。每平米用鋼量95.2kg，每平米混凝土用量0.13m3。第一章剛架拱橋加固提載技術4、結論雙曲拱橋加固提載技術第二章第二章雙曲拱橋加固提載技術1、設計荷載等級不足：依據舊規范所設計的雙曲拱橋，其荷載等級較低，無法滿足當下交通的需求。同時受到當時施工水平和經濟的限制，裝配水平較差，鋼筋用量少，進而導致橋梁的整體性及耐久性較差。（一）現役雙曲拱橋常見問題（3）波頂裂縫（2）徑向裂縫（1）拱肋與拱波結合面環向縫2、開裂第二章雙曲拱橋加固提載技術構件更換法對結構中已受到破壞而不能承受設計荷載的構件進行更換。補強加固法對于一些破壞不甚嚴重、還能繼續維持一段工作時期的結構，通過增大截面或粘貼鋼板的方法對其進行加固。綜合治理法對出現病害的結構采用多樣的技術與施工方法進行全方位的加固修補治理。第二章雙曲拱橋加固提載技術（二）加固提載技術1、傳統加固方案具體做法：保留原有橋墩、拱肋，拆除橋面及拱上立柱；安裝斜桿及主梁，形成以拱肋為下弦桿、主梁為上弦桿的桁式結構來承擔荷載。其優點如下：1、鋼三角網代替立柱，大幅減輕自重；2、增設鋼縱梁取代混凝土次拱，進一步減輕自重；

3、由于對原橋進行了體系轉換，主梁成為了桁架的弦桿，因此主梁變形從原來的以彎剪變形為主變成了以軸

向變形為主，變形大幅減少。4、鋼三角網自重小、穩定性好、剛度大，對縱梁和拱肋進行有效約束，從而大幅提高結構整體剛度

第二章雙曲拱橋加固提載技術2、加固提載方案其力學原理為：將拱肋與新增的主梁通過斜桿聯為一體，進行體系轉換，形成變高桁架結構。現以廣西北流圭江大橋改造的其中一跨為例進行分析（方案中），跨徑為46m，橋面寬10.4m，設計荷載為2車道公路—Ⅱ級。采用Midas軟件建立空間有限元模型。加固提載后的有限元模型圖（三）案例分析第二章雙曲拱橋加固提載技術構件材料總用量/t縱梁Q34533.15橫梁Q34512.29腹桿Q34575.54節點板Q34524.87橋面鋼筋HRB33520.10腹桿橫向聯系Q3453.47混凝土橋面板C30633.3每平米用砼量：0.18m3/m2每平米用鋼量115.8kg/m2第二章雙曲拱橋加固提載技術1、材料用量在移動荷載作用下（雙車道公路-Ⅱ級），主梁的位移包絡圖如圖所示，可知主梁的最大下撓值為6.0mm，上撓為0.1mm，上下撓絕對值之和為6.1mm，小于規范限制。主梁上撓包絡圖主梁下撓包絡圖第二章雙曲拱橋加固提載技術2、結構剛度計算最不利工況作用下主梁和腹桿的應力云圖如下圖所示：主梁應力云圖（MPa）由應力云圖可知，在最不利工況作用下腹桿最大應力為143.7MPa，主梁鋼結構最大應力為92.4MPa，均滿足規范限制要求。腹桿應力云圖（MPa）第二章雙曲拱橋加固提載技術3、結構強度計算（1）承載力高。腹桿在最不利荷載組合作用下，最大應力僅為143.7MPa,滿足承載力要求，且有較大富余；（2）剛度大。本橋在移動荷載作用下最大下撓為5.9mm，上撓為0.1mm，上下撓絕對值之和為6mm，滿足規范要求；（3）材料用量少，施工周期短，經濟性好。每平米用鋼量僅為115.8Kg，每平米混凝土用量為0.18m3。第二章雙曲拱橋加固提載技術4、結論肋拱橋加固提載技術第三章（一）現役肋拱橋常見問題現役肋拱橋常見問題主要有設計荷載等級不足、開裂和蓋梁破損等。第三章肋拱橋加固提載技術第三章肋拱橋加固提載技術構件更換法對結構中已受到破壞而不能承受設計荷載的構件進行更換。補強加固法對于一些破壞不甚嚴重、還能繼續維持一段工作時期的結構，通過增大截面或粘貼鋼板的方法對其進行加固。套箍加固法用鋼板對出現裂縫病害的拱肋進行約束，使拱肋處于三向受壓狀態，從而提高受壓承載力。（二）加固提載技術1、傳統加固方案具體做法：拆除拱上建筑，保留橋墩、拱肋；設置斜桿與主梁，形成拱肋為下弦桿、主梁為上弦桿的桁架結構。優點如下：1、鋼三角網代替立柱，大幅減輕自重；2、增設鋼縱梁取代混凝土次拱，進一步減輕自重；

3、由于對原橋進行了體系轉換，主梁成為了桁架的弦桿，因此主梁變形從原來的以彎剪變形為主變成了以軸向

變形為主，變形大幅減少。4、斜桿組成的三角網自重小、穩定性好、剛度大，對縱梁和拱肋進行有效約束，從而大幅提高結構整體剛度第三章肋拱橋加固提載技術2、加固提載方案一其力學原理為：拆除拱上建筑后，將拱肋與新增的主梁通過斜桿聯為一體，進行體系轉換，形成變高桁架結構。具體做法：通過后錨技術安裝腹桿，從而形成以主梁為上弦桿、拱肋為下弦桿的桁架拱。方案優勢：1.由于對原橋進行了體系轉換，主梁成為了桁架的上弦桿，因此主梁變形從原來的以彎剪變形為主變成

了以軸向變形為主，故變形大幅減少；2.該結構抗彎剪能力強和剛度大；

3.對交通影響較小。3、加固提載方案二其力學原理為：通過在縱梁和拱肋之間增加腹桿，對原橋梁進行體系轉換，由原來的拱式結構變為桁式結構。第三章肋拱橋加固提載技術以加固提載方案一為基礎，對灘營橋的其中一跨進行分析（方案中），凈跨徑為30m，橋面寬11m。采用Midas軟件建立空間有限元模型。第三章肋拱橋加固提載技術（三）案例分析構件材料總用量縱梁Q34540.36t橫梁Q34518.92t腹桿Q34530.08t次腹桿Q34532.61t腹桿橫向聯系Q3454.56t節點板Q34522.44t橋面鋼筋HRB33518.48t混凝土橋面板C30280.5m3每平米用砼量：0.213m3/m2每平米用鋼量：126.8kg/m2第三章肋拱橋加固提載技術1、材料用量加固提載所需材料合計用鋼量167.45t，C30混凝土用量為280.5m3，相當于每平米用鋼量126.9kg，每平米混凝土用量為0.213m3。在移動荷載作用下，主梁的位移包絡圖如圖所示，可知主梁的最大下撓值為2.3mm，上撓為0.7mm，上下撓絕對值之和為3mm，小于規范限制。主梁上撓包絡圖主梁下撓包絡圖第三章肋拱橋加固提載技術2、結構剛度計算最不利工況作用下主梁和腹桿的應力云圖如下圖所示：主梁應力云圖（MPa）可知在最不利工況作用下腹桿最大應力為-91.8MPa，主梁鋼結構最大應力為42MPa，均滿足規范限制要求腹桿應力云圖（MPa）第三章肋拱橋加固提載技術3、結構強度計算主要結論：（1）承載力高。腹桿在最不利荷載組合作用下，最大應力僅為-91.8MPa,滿足承載力要求，且有較大富余；（2）本橋在移動荷載作用下最大下撓為2.3mm，上撓為0.7mm，上下撓絕對值之和為3mm，滿足規范要求；（3）材料用量少，施工周期短，經濟性好。每平米用鋼量僅為126.9Kg，每平米混凝土用量為0.213m3。第三章肋拱橋加固提載技術梁橋加固提載技術第四章（一）現役梁板橋常見問題依照舊規范設計的現役梁板橋常見問題主要有設計荷載等級不足、開裂和跨中下撓等。第四章梁板橋加固提載技術補強加固法對于一些破壞不甚嚴重、還能繼續維持一段工作時期的結構，通過增大截面或粘貼鋼板的方法對其進行加固。體外預應力加固法通過在原有橋梁外部增設鋼絞線等預應力索給橋梁結構施加預應力，增加了橋梁結構的承載力、抗裂性和耐久性。第四章梁板橋加固提載技術（二）加固提載技術1、傳統加固方案具體做法是：在原橋上新增鋼桁架，通過植筋的方式，使原橋與鋼桁架下弦桿連成一體，同時，鋪設鋼筋網與桁架下弦桿相連并澆筑一定厚度的混凝土，加強橫向聯系，形成板桁組合結構。加固提載前加固提載后第四章梁板橋加固提載技術2、加固提載方案

其力學原理為：新增鋼桁架并使鋼桁架下弦桿與原主梁合為一體，進行體系轉換，形成板桁組合結構。第四章梁板橋加固提載技術（三）案例分析現以跨徑為10m的梁板橋為例進行分析，橋面寬10m，設計荷載為2車道公路—Ⅱ級。采用Midas軟件建立空間有限元模型。加固提載后的有限元模型圖構件材料用量/t上弦桿Q3452.236腹桿Q3451.399加固提載所需材料合計用鋼量7.976t，每平米用鋼量79.76kg。上弦桿Q3451.241節點板Q3451.700橋面鋼筋HRB3351.4第四章梁板橋加固提載技術1、材料用量在移動荷載作用下（雙車道公路-Ⅱ級），原橋最大下撓為2.49mm，上撓為0.11mm，上、下撓度（絕對值）之和為2.60mm。在移動荷載作用下（雙車道公路-Ⅰ級），加固提載后結構最大下撓為2.17mm，上撓為0.11mm，上、下撓度（絕對值）之和為2.28mm，分別較前者減少12.9%、0和12.3%。

加固提載前加固提載后變化率最大下撓/mm2.492.17-12.9%最大上撓/mm0.110.110