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拱桥荷载试验方案研究与承载能力评定
| 论文题名： | 拱桥荷载试验方案研究与承载能力评定 |
| 关键词： | 拱式桥;荷载试验;承载能力;有限元建模;稳定性分析 |
| 摘要： | 随着有限元软件技术的提高和拱桥挠度理论的完善，拱桥以其跨越能力不断增大，受力充分合理，截面形式不断创新等特点日益受到桥梁设计师们的青睐。其中，系杆拱桥和钢箱拱桥在桥梁工程中的运用越来越多。本文比较了钢箱形式的拱桥与普通钢筋混凝土拱桥的优缺点，得出钢箱形式的拱桥比普通钢筋混凝土拱桥具有更好的结构形式、受力更合理以及抗震性能更好。但钢箱拱桥也有自身的不足，焊接节点过多其力学性能相对较差，钢材腐蚀对耐久性也有影响。因此，对此类桥梁进行荷载试验和承载能力的评定很有必要。本文研究的主要目的和意义就在于此。 本文针对广西在建罗文大桥主桥为钢箱混凝土组合形式的结构特点，对其荷载试验方案进行确定和其承载能力进行了评估。本文所做的主要工作如下： （1）运用Midas/Civil对罗文大桥主桥进行有限元模拟，分析主桥三角刚架段拱肋和钢混节点及其边界条件在此分析软件中有限元建模的方法。 （2）通过有限元建模分析得到罗文大桥主桥关键截面的内力影响线，将多个控制截面安排在一个工况下进行荷载试验理论分析，共分为八个荷载工况。在保证试验荷载效率的情况下，由弯矩影响线进行不断试载计算出控制截面各测点的应变和挠度值。并提出了荷载试验期间保证加载安全的一些措施。 （3）确定罗文大桥主桥的动载试验方案，根据有限元计算得出的主桥各阶模态分析结果，确定各个动载测试截面的应变测点，以及在试验下的工况等。 （4）考虑拱桥基于荷载试验的承担载荷的极限评估，主要从主拱圈的强度及其稳定性分析评定拱桥结构在两种极限状态下的受力。本文对罗文大桥主桥三角刚架段钢筋混凝土拱肋进行承载能力的分析，参考有关旧桥承载能力的评定资料，得出三角刚架段钢筋混凝土拱肋在承载能力极限状态下和正常使用极限状态下的承载能力满足规范要求。 （5）通过对罗文大桥主桥进行荷载试验方案的确定和承载能力的评定，为今后类似桥梁的运营和养护提供了工程实践资料。 |
| 作者： | 周曼 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 陈静曦 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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