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三峡库区石拱桥拱顶脱落限值研究
| 论文题名： | 三峡库区石拱桥拱顶脱落限值研究 |
| 关键词： | 石拱桥;拱顶脱落;脱落限值;曲面拟合;有限元分析 |
| 摘要： | 石拱桥因取材方便和耐久性强的优点而被广泛采用。然而由于频繁承载、超载、岩石风化与年久失修等原因，在役石拱桥普遍存在各种各样的病害，并且面临承载能力不足、安全性能不够的状况。因此需要开发出一套适合于山区特点，无需进行荷载试验的安全、经济、便于推广应用的三峡库区县乡石拱桥安全性鉴定及处治实用技术，用以科学指导三峡库区石拱桥的安全性评价和加固处治。目前关于石拱桥限值指标的规范与文献较少，本文结合实际调查与有限元分析方法，对石拱桥拱顶脱落限值的问题做了相关研究，主要内容与成果如下： 1．结合现场调查资料和国内处相关文献，从岩石风化、施工管理等方面总结了石拱桥产生拱顶脱落的原因。 2．为了研究拱顶脱落对主拱圈结构内力影响的问题，本文通过有限元分析得到如下结论：在拱顶脱落深度从0cm到20cm的过程中，轴力的影响较小，不超过1％；而拱顶截面处弯矩增加较为明显，可达到原来的7倍，甚至10倍；拱脚截面和长横墙处截面弯矩的变化量都不超过2％，1/4截面和短横墙处的弯矩变化量都不超过5％以内；总结出“拱顶处截面是影响拱顶脱落限值的最不利截面”的结论。 3．拱顶脱落限值是受多个参数影响的，本文对矢跨比、主拱圈高度和跨径三个重要参数进行了分析，结果表明：石拱桥拱顶脱落限值随矢跨比增大而增大，随跨径的增加而减小，与矢跨比和主拱圈高度相比，跨径对于石拱桥拱顶脱落限值影响更大。当跨径从30m到50m时，拱顶脱落限值下降率达到49.4％，总结可得出“跨径是影响拱顶脱落限值的最大因素”的结论。 4．本文首先计算30m,40m,50m拱桥在不同矢跨比、主拱圈高度下的拱顶脱落限值，然后基于最小二乘曲面拟合的原理，对所得结果进行拟合，最后提出了三种不同跨径下的拱顶脱落限值表达式。 |
| 作者： | 王锋 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 张亮亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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