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基于荷载试验的拱式组合桥梁检测与加固应用研究
| 论文题名： | 基于荷载试验的拱式组合桥梁检测与加固应用研究 |
| 关键词： | 桥梁检测;承载能力;荷载试验;加固措施;病害特征;有限元分析 |
| 摘要： | 近年来，伴随着国民经济的高速发展，我国公路基础设施建设规模不断扩大，桥梁工程建设事业取得了举世瞩目的成就，特别是拱式组合桥梁中诸如钢管混凝土拱桥、钢桁架系杆拱桥等桥型在我国取得了广泛的应用和发展。但与此同时，国内针对此类桥型检测与评估方面的研究与国外发达国家相比尚处于初级阶段，许多理论方法和工程经验还需要进一步在工程实践中进行论证和探索。 本文在总结了前人已有的桥梁检测与评估方法和理论的基础上，结合交通运输部2011年最新颁布的公路桥梁技术状况及承载能力评定标准，以一座88m跨径三拱肋钢管混凝土系杆拱桥—赵家沟大桥为工程实例，详细研究了该类拱桥的现场检测评估过程，对该类桥梁中出现的一些典型特殊病害（如剪力铰受损、大面积结构性裂缝等）的表观特征及成因机理进行了着重分析。同时，在基于桥梁普检结果的钢管混凝土拱桥承载力评定这一思想方法的基础上，结合有限元分析理论，对赵家沟大桥主桥进行了当前阶段的承载能力和正常使用极限状态下的结构检算。最后根据检测结果结合最新的评定规范给出了赵家沟大桥的技术状况评级。 本文还以一座主跨径为135m的两跨连续钢桁架系杆拱桥为工程背景，详细研究了该桥现场荷载试验及吊杆索力测试的基本过程，针对该类桥梁的结构特点结合荷载试验重点对钢桁架复杂节点处产生的应力及次应力进行了测试分析，对主梁横向空间受力分配问题进行了研究。同时对吊杆索力测试的基本原理及影响吊杆索力测试精度的外界因素进行了分析和总结。全桥荷载试验及吊杆索力测试分析结果表明该桥整体施工质量良好，达到设计标准，能够满足正常通车要求。 另外，本文还对基于环境激励下的桥梁结构模态参数识别方法进行了归纳和总结，并联合应用谱峰值法和随机子空间法两种识别方法对一座独塔双索面斜拉桥的现场模态试验测试结果进行了模态参数识别，通过与有限元分析结果之间的对比，验证了该两种识别方法的有效性。 本文以几座桥梁的现场检测、荷载及模态试验过程为线索，将最新行业规范、规程应用到实际的桥梁检测与评估工作当中，从中得到了一些具有启发意义的规律与结论，希望能为今后同类桥梁结构的检测与评估工作提供一定的参考价值。 |
| 作者： | 王刚 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 彭献 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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