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基于半刚性连接的刚架拱桥受力分析与加固研究
| 论文题名： | 基于半刚性连接的刚架拱桥受力分析与加固研究 |
| 关键词： | 刚架拱桥;半刚性连接;曲面型钢;受力分析 |
| 摘要： | 近年来不少学者对刚架拱桥的空间性能进行分析，但为了简化计算，往往将横系梁与拱肋连接节点采用刚接或铰接简化，而实际连接是介于二者之间的半刚性连接。本文对刚架拱桥的横系梁半刚性连接进行分析，并对横向联系和微弯板的加固进行研究，主要的研究工作包括: (1)采用Ansys软件对横系梁节点建模分析，研究横系梁节点连接焊缝在不同损伤下的受力性能并绘制M-θr曲线，结果表明横系梁节点具有半刚性特性，且连接刚度随着焊缝的损伤退化明显。 (2)以刚架拱桥标准图集为依据，应用有限元软件，计算不同横系梁刚度、不同横系梁节点刚度的刚架拱桥横向分布系数变化规律。结果表明，横系梁刚度的提高应与横系梁节点刚度相匹配，单纯提高横系梁刚度对桥梁横向分布系数改变不大。 (3)通过有限元软件分析横系梁节点刚度对桥梁静力、动力特性、稳定性的影响规律，研究横系梁节点出现病害后连接刚度降低，结构受力性能改变规律。结果表明横系梁节点刚度对结构受力特性影响较大，应引起工程人员横系梁节点的重视。 (4)以某病害刚架拱桥为案例，提出加固前损伤模型的横系梁节点刚度，按损伤桥梁模型计算挠度、自振特性，并与试验值进行对比，验证损伤模型的合理性;通过对桥梁的受力分析，研究横系梁的加固方法，并通过理论计算和加固后试验分析横系梁加固方案的合理性与有效性。 (5)横向联系对微弯板影响明显，分析不同约束条件下微弯板的受力性能，表明拱肋对微弯板横向约束增强，微弯板底部挠度减小，应力水平降低，微弯板的拱形效应得到发挥。研究曲面型钢加固微弯板的方法，通过实测及理论分析表明该加固法不仅增强了拱肋对微弯板的横向约束，而且型钢与微弯板形成组合结构，提高竖向刚度，具有良好的受力性能。 以上对刚架拱桥横系梁半刚性连接的分析及横系梁和微弯板加固方法的研究，弥补了刚架拱桥研究的不足，为同类桥梁的分析及加固提供参考借鉴。 |
| 作者： | 徐会果 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 谢肖礼 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广西大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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