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原文传递锚喷混凝土加固双曲拱桥研究

论文题名：	锚喷混凝土加固双曲拱桥研究
关键词：	双曲拱桥;锚喷混凝土;加固机理;非线性有限元;粘结强度试验;优化设计
摘要：	双曲拱桥具有结构新颖、轻巧、省料、便于施工等优点，曾在全国范围内得到广泛推广，为我国公路桥梁事业的发展作出了重大贡献。然而，限于当时设计水平和荷载等级标准较低、结构的钢材用量少、双曲拱桥存在着先天不足等因素，特别是在长期重荷载、大交通量的运营情况下，使得双曲拱桥在运营一段时间后，都出现了不同程度的病害。在结合工程实例的基础上，本文总结分析双曲拱桥各种病害类型及其产生原因，研究适用于双曲拱桥的锚喷混凝土加固方法。双曲拱桥属于空间受力结构，为了正确确定锚喷加固双曲拱桥后的承载力，必须综合考虑加固前桥梁的病害。本文首先介绍了锚喷混凝土加固双曲拱桥非线性有限元设计理论的有关方程，并认为新旧混凝土的结合面是受力的薄弱环节，在未加固前，混凝土表面已有裂缝产生，并分布较广。假定裂缝首先出现在新旧混凝土结合面，并沿原有裂缝痕迹进一步扩展，由此对开裂的单元进行刚度修正。在考虑各种非线性因素后，将各种单元的单元刚度矩阵合成总体刚度矩阵，进行计算。结合工程实例，本文对某双曲拱桥加固前后建立全桥主跨有限元模型，对比分析了加固前后各工况下各截面挠度和应力计算值，以及荷载试验值，检验加固效果和模型；并在此基础上对主拱圈加固厚度优化设计做了初步研究。最后本文通过施工过程中的植筋拉拔力试验以及新旧混凝土粘结强度试验，得出合适的锚固深度，并建议使用光圆钢筋作为锚杆；考虑锚杆在新旧混凝土之间的连接作用，测出结合界面的粘结强度包括抗拉粘结和抗剪粘结的共同作用，远大于混凝土的抗拉强度，说明加固设计方案是可靠的。
作者：	徐飞
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	杨光辉
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文