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钢筋混凝土刚架拱桥受力机理与节点加强技术研究
| 论文题名： | 钢筋混凝土刚架拱桥受力机理与节点加强技术研究 |
| 关键词： | 钢筋混凝土;刚架拱桥;受力机理;节点加强技术 |
| 摘要： | 随着我国经济的快速发展，公路交通流量与车辆荷载不断增加，致使大部分桥梁长期处于超载运营状态，并出现了不同程度的病害，对公路桥梁安全运营构成重大安全隐患。在现有危旧桥梁中，钢筋混凝土刚架拱桥的病害特征具有很强的代表性，普遍存在着承载潜力不足的问题，并出现了大小节点开裂等病害。由于刚架拱桥具有结构轻巧、外形美观、造价低廉等优点，有必要对刚架拱桥的损伤机理及受力性能进行深入研究。本文结合山东省自然科学基金：加强型钢筋混凝土刚架拱桥受力机理与优化设计理论研究（Y2007F58），主要的研究工作包括： （1）以25m、35m、45m及60m等四种跨度刚架拱桥标准图纸为依据，利用有限元软件，按照空间整体建模方法分析了4种跨度刚架拱桥的荷载横向分布系数以及横向分布系数沿纵向的变化规律，结果表明，按弹性支承连续梁法计算的荷载横向分布系数普遍偏小，且跨度越小，误差越大。 （2）应用有限元软件，考虑新老规范5种车辆荷载等级，按照整体空间分析与平面分析方法，系统研究了不同加载等级对刚架拱桥受力性能的影响规律。计算结果表明，不同的分析方法对刚架拱桥不同截面的内力计算结果影响较大，按平面建模计算的跨中截面正弯矩偏小，而拱脚截面负弯矩偏大。 （3）对现有跨径为35m刚架拱桥的拱片间距按0.8倍进行折减，研究了拱片间距对刚架拱桥受力性能的影响规律。计算结果表明，拱片间距减小后，横向分布系数与按弹性支撑连续梁法接近，主要截面内力和挠度均有较大的降低。 （4）以汽车-超20级车列中55t重车为标准加载车辆，采用空间有限元分析方法，系统研究了超重运输水平对不同跨度刚架拱桥受力性能的影响规律。计算结果表明，超重车辆作用下，刚架拱桥各主要截面内力和挠度均呈线性增长。 （5）以汽车-超20级车列中55t重车为标准加载车辆，系统研究了刚架拱桥大小节点的开裂机理，在此基础上，提出了内置异性钢板加强节点技术，并分析了内置钢板数量、钢板厚度和钢板挖空率等因素对节点开裂应力的影响规律。 |
| 作者： | 李冲 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 李松辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东科技大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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