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双曲拱桥病害分析及加固处理研究
| 论文题名： | 双曲拱桥病害分析及加固处理研究 |
| 关键词： | 双曲拱桥;加固改造;动静载试验;有限元分析 |
| 摘要： | 双曲拱桥结构作为一种施工简便，造价低廉的桥型曾在我国桥梁建设史上留下重要的一页。但是，随着经济的发展，交通流量和车辆载重的增加，此类桥梁结构整体性差，设计荷载标准偏低、钢筋用量偏少的缺点突出，已不适应当今交通发展的需要。本文通过对既有双曲拱桥的现场勘查，试验研究和有限元分析，对全桥总体技术状况等级评定，并根据试验结果和计算分析成果对比，判断桥梁在正常使用状态和承载力极限状态下的整体性能，提出合理的桥梁加固方案，有效延长桥梁的使用寿命。论文主要工作如下： (1)从多角度分析桥梁结构损伤的原因。针对双曲拱桥存在的常见病害：主拱圈病害，拱上建筑病害，墩台与基础病害，桥面系及附属结构病害，从宏观角度分析了混凝土桥梁结构损伤及其原因，为该类型桥梁病害调查和损伤评价提供依据。 (2)结合茭河口大桥试验研究的工程实例，通过对大桥现场勘查，复核本桥的结构尺寸，调查构件材料强度，裂缝分布情况，了解桥梁病害现状，运用《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004)对本桥进行技术状况评定。 (3)通过承载力计算，荷载试验以及有限元分析，可知拱顶截面的承载能力满足公路-Ⅱ级荷载的通行要求；拱脚截面的承载能力无法满足公路-Ⅱ级荷载的通行要求，需要进行加固处理；拱顶测点的应力实测值与计算值较为接近，说明理论计算所采用的计算模型正确，该桥在试验荷载作用下第一跨仍处于弹性阶段，第二跨已进入非弹性阶段；挠度实测值均小于理论计算值，试验荷载作用下结构整体受力性能较好，但安全储备并不是富余。 (4)动载试验表明，虽然模态试验的一阶频率实测值与理论值比较接近，但是实际结构的桥面破损严重，车辆通过桥梁时，冲击作用显著，横、竖两个方向的振动均较大，振感明显，说明整体性储备较低。 (5)通过静动载试验分析，对本桥主拱圈和实腹段、横系梁、拱上立柱和立柱盖梁、腹拱圈、桥面等部位进行加固处理，保证桥梁在正常使用和承载力极限状态下的安全。 |
| 作者： | 彭震 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 罗小勇;杨智 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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