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公路大跨度连续刚架拱桥组合钢箱加固技术研究
| 论文题名： | 公路大跨度连续刚架拱桥组合钢箱加固技术研究 |
| 关键词： | 钢箱加固法;有限元分析;可靠度理论;刚架拱桥 |
| 摘要： | 刚架拱桥因其结构特点简洁美观，施工简单和造价经济，在公路桥梁中得到了广泛使用，尤其在高速公路跨线桥和软土地基桥梁中优势明显，发展前景广阔。甘肃省在近年来也修建了一定数量的刚架拱桥，其中有代表性的有定西市云田大桥、白银市悬冒台桥、永靖县西河二房村钢筋混凝土刚架拱桥等。但由于其整体性差，以至于桥梁横向稳定性不足，当前大多数这类桥已处于危桥行列，因此此类桥加固的意义非同凡响。 桥梁加固的方式有很多种，本文则着重介绍钢箱加固法。它的发展基础理论是钢—混组合梁，是由原先的粘钢和增大截面两种加固方式优点结合成一种的新型方法。首先需要在拱底及拱肋两侧锚粘钢板并焊接成H型套箍，接着会在下缘焊接一层钢板目的使其成为一个封闭式的钢箱，这样就和需要加固的拱肋形成了一个整体，此种加固方式提高了梁体的刚度和承载能力，与普通的粘钢和增大截面法相比，钢箱加固的构件整体抗弯、抗剪性能有了显著的提高且自重不会太大。 本文以S209线云田大桥为背景，系统的研究了钢箱加固法在刚架拱桥加固中的应用，主要完成以下几个方面的内容: (1)根据钢—混组合梁理论以及弹塑性理论分析了桥梁结构粘钢加固的抗弯、抗剪计算并推导其相应的理论计算公式。 (2)调查研究了云田大桥的病害及其形成机理，采用钢箱加固法对主拱肋进行了加固并结合数值计算分析，对桥梁的加固效果进行了评价。 (3)利用ANSYS有限元模型，通过对该桥不同厚度钢箱加固以及荷载递变加载过程前后的理论模型对比分析，讨论其对主拱肋的力学性能及加固效果影响。 (4)最后本文通过可靠度理论对加固后的桥梁进行加固效果评定。 由本文研究成果得出:当桥梁的抗弯承载能力不足时，钢箱加固法具有良好的加固效果，如增大了拱的刚度以及抗弯抗剪承载能力，有效的降低了加固拱跨中的挠度。用钢砼组合结构理论来计算钢箱加固构件的承载力是可行的。因此该加固法可大力推广至此相似类型桥梁中。 |
| 作者： | 牛腾 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 王根会;王长红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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