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钢箱底推法在拱桥加固中的“卸载效用”研究及应用
| 论文题名： | 钢箱底推法在拱桥加固中的“卸载效用”研究及应用 |
| 关键词： | 钢箱底推法;拱桥;加固机理;建模分析;有限元软件;内力计算 |
| 摘要： | 拱桥具有跨越能力大、承载能力高、可就地取材、造价经济、养护维修费用小、造型美观等特有的技术优势，在国内外得到了广泛的采用。由于自然环境的影响和人为因素，这些运营几十年甚至上百年的拱桥结构，普遍出现各种病害，严重削弱了桥梁的承载能力。为确保交通畅通，对这些桥梁进行维修与加固已是当务之急。与桥梁拆除重建相比，旧桥加固无论是从工程经济还是社会效益相比都具有较大的优势；因而，对旧桥的加固改造进行研究，在我国有深远的理论和现实意义。 本文首先对桥梁的检测和各种加固方法都进行了简单的回顾，并综合了其中几种加固方法，针对拱桥加固提出了一种新的加固法—铜箱底推加固法。文中对该方法的加固机理进行了研究，重点探讨了不同的底推力作下该方法在加固部分与原结构的卸载协同作用的效果，文中还对施工程序和方法都做了较为详细的介绍，并在此基础上提出合理的底推力范围；该方法应用在安阳桥加固工程中效果明显。 最后利用有限元软件Ansys对桥梁加固前后进行了实体建模分析，并结合桥梁检测数据对比研究；通过Ansys软件计算分析在施加不同底推力时桥梁的加固效果。 通过建立有限元模型分析，弥补了传统内力计算带来的不足，为桥梁加固改造提供较为可靠的定量分析数据，为确定合理的加固方案提供了依据。 采用该方法加固，加固钢拱的重量不会附加到原结构上；加固时也不需要对原拱肋做较大的处理，所以对原桥基本上不会造成损伤。对钢箱拱施加一定的底推力相当于卸除原结构部分恒载，对原拱肋应力水平的降低起到了较好的效果，但过大的底推力不但无利，反而会造成原拱肋的进一步破坏。确定出底推力的大小是采用该法加固设计的关键。有限元内力分析对确定加固方案具有指导意义。本桥的工程实践可为同类桥梁的加固提供参考和借鉴。 |
| 作者： | 刘皇 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 邱红胜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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