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中承式钢管混凝土拱桥悬吊式桥道系破坏机理及对策研究
| 论文题名： | 中承式钢管混凝土拱桥悬吊式桥道系破坏机理及对策研究 |
| 关键词： | 钢管混凝土拱桥;悬吊式桥道系;车桥耦合;减震装置;破坏机理 |
| 摘要： | 在我国钢管混凝土拱桥发展十分迅速,但是由于其结构设计和计算理论并不成熟,因此在桥梁运营过程中出现了许多病害问题。特别是对于一些中承式钢管混凝土拱桥,尽管在恒载作用下可以正常工作,但是由于其悬吊式桥道系的整体性不好,动力性能很差,由车辆过桥引起的振动问题非常明显,桥道系的破坏病害尤为突出。因此本文对该类型桥道系的破坏机理进行了分析研究,并对其加固方案进行了分析和评价。 本文首先对悬吊式桥道系体系的构造和受力特点进行了深入的讨论,研究该类型桥道系的横梁间纵向联系薄弱、桥道系的整体性差的原因;分析了桥道系各构件相互受力,得到影响该类型桥道系性能的各个影响因素;通过理论和有限元模型分析评价了现有悬吊式桥道系的各简化计算方法的误差和适用性。 对车桥耦合振动计算进行了分析,基于改进的分离迭代法,利用ANSYS命令流和MATLAB软件编制了车桥耦合振动计算程序,实现了车桥耦合振动计算;利用编制的程序分析了桥面不平整度,车辆行驶速度和桥梁结构阻尼对背景桥梁沈阳浑河长青大桥车桥耦合振动性能的影响。 应用建立的局部实体模型和整体桥道系梁格模型,深入分析了横梁宽度、横梁高度、桥面板厚度和吊杆横截面积四个主要因素对悬吊式桥道系的静动力性能的影响。结合之前各分析的结果,综合阐述了悬吊式桥道系的破坏机理。 根据悬吊式桥道系的破坏机理,为该类型桥道系的设计提出了一些建议;针对旧桥桥道系的破坏病害,提出了加固改造方案并分析评价了各加固方法的适用性和合理性;详细分析计算了加设纵梁方法,说明该方法可以较好地减小桥道系的荷载冲击效应,是一种有效的加固改造方法;最后提出将一种新型剪刀式减震装置应用与桥道系的加固中,通过理论和数值分析证明了该类装置可以改善所加构件性能和减小桥道系的振动,并计算验证了加设该减震装置方法的有效性。 |
| 作者： | 张平 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 吴红林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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