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薄壁高墩公路梁桥结构力学性能分析
| 论文题名： | 薄壁高墩公路梁桥结构力学性能分析 |
| 关键词： | 壁高墩;公路大桥安全;梁桥结构;支座脱空;桥梁安全;受力影响;支反力;超载;主梁;横隔板;拉应力;项目编号;弯矩比;桥梁上部结构;桥墩;河南省;盖梁;最大位移;重新分布;支座反力 |
| 摘要： | 桥梁作为交通枢纽对保证交通畅通起着至关重要的作用，但是桥梁在运营中会产生各种病害，同时高墩梁桥还会遇到一些极端不利的受力状况，这些都会严重威胁桥梁的安全通行。基于此，本文以西张村大桥为依托工程，利用梁格法建立其有限元计算模型，分析了该桥梁在超载、风和温差、支座脱空情况下桥梁的力学性能，得出以下主要结论： 1.超载对桥梁上部结构受力影响较大。超载时，主梁各截面内力增加，车辆重轴越集中，影响越大；偏载超载对桥梁受力更为不利，部分T梁跨中底面拉应力超过主梁混凝土抗拉强度，可能造成梁底开裂；连续梁支反力分布不均匀，边排支反力较小，中间各排支反力较大；部分支座出现承压不足。所以，为保证桥梁安全运营，严禁超载车辆上桥；对重轴密集车型，应做好超限超载检测，同时避免重车密集靠边行驶，防止桥梁局部受力过大。 2.风荷载作用下墩顶最大位移57.51mm;由于支座的横向变形，主梁和盖梁存在位移差，最大可达98.38mm，可能造成边主梁与盖梁防震挡块发生碰撞。当风吹向桥墩背阳侧时，桥墩应力最为不利，背阳侧压应力最大可达-10.45MPa，向阳侧墩底出现拉应力。建议加强桥梁检测维护工作，检查支座剪切变形、主梁和盖梁挡块间距，桥墩底部是否出现裂缝等，确保桥梁安全。 3.支座脱空对桥梁局部受力影响较大，支座脱空后，同一支点处支反力重新分布，相邻支座的反力增大，其余支座反力变化不大；边支座脱空对结构受力影响最大；支座脱空对横隔板受力影响最大，支座脱空后与脱空前的横隔板最大剪力比值在6.919～19.266间，最大正弯矩比值可达18.9倍，最大负弯矩比值可达70.76倍。因此，在桥梁日常维护中，应加强对支座、横隔板的检查，发现有支座脱空时，应及时更换支座，防止支座脱空引起桥梁损坏。 本论文得到河南省交通运输厅科技项目“薄壁特高公路大桥安全通行保障体系研究”（项目编号：2008P250）和河南省杰出人才项目“桥梁健康监测与损伤诊断的整体方法研究”(项目编号：084200510003)的资助。 |
| 作者： | 于品德 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 陈淮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 郑州大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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