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斜梁桥病害分析及加固方法研究

作　者: 罗声
导　师: 张亮亮
学　校: 重庆大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 斜梁桥 加固方法 病害分析 承载能力极限状态 正常使用极限状态
分类号: U445.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 165次
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内容摘要


从上个世纪八十年代开始,斜梁桥的建设在我国得到广泛应用。但是由于当时设计荷载偏低以及斜梁桥理论发展不成熟等诸多因素的影响,部分斜梁桥在服役十几年后就出现裂缝过宽、极限承载能力不足等病害现象,要解决这一问题就有必要对斜梁桥进行加固处理。本文以某高速公路上一座已经出现病害的斜梁桥为工程背景,分别对其加固前和加固后的承载能力极限状态和正常使用极限状态两种情况进行分析计算,找到纵梁某些截面承载能力不足、实测裂缝过宽等病害产生的原因,并提出了增加工字钢纵梁的快速加固方法,验证其有效性。本文主要研究内容为:1)对斜梁桥采用有限元计算方法,利用大型通用有限元分析软件ANSYS9.0计算加固前斜梁桥在恒载、汽车荷载、汽车冲击力、人群荷载、温度作用和混凝土收缩徐变等各种工况作用下的内力情况,然后按照《公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004》规定对各控制截面进行承载能力极限状态组合和正常使用极限状态组合,找到其中的最不利值,进而对加固前斜梁桥进行病害分析。2)提出增加工字钢纵梁的快速加固方法。3)仍然对加固后斜梁桥采用有限元计算方法,利用大型通用有限元分析软件ANSYS9.0计算加固后斜梁桥在恒载、汽车荷载、汽车冲击力、人群荷载、温度作用和混凝土收缩徐变等各种工况下的内力情况,然后按照《公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004》规定对各控制截面进行承载能力极限状态和正常使用极限状态组合,找到其中的最不利值,进而对加固的有效性进行分析论证。分析结果表明,采用增加工字钢纵梁的加固方法能够很好的解决原部分混凝土纵梁承载能力不够以及实测裂缝过宽等问题,新增加的钢纵梁能够帮助原混凝土纵梁承担大约一半的荷载。4)对新增加的工字钢纵梁这个快速加固方法施工可行性进行论证。

全文目录


中文摘要  4-5
英文摘要  5-9
1 绪论  9-15
  1.1 引言  9
  1.2 斜梁桥的计算理论和常见病害以及加固方法研究现状  9-13
  1.3 本文采用的有限元计算方法  13
  1.4 本文的主要工作  13-15
2 斜梁桥有限元方法及其检验  15-23
  2.1 斜梁桥试验模型及其有限元模型的建立  15-17
  2.2 纵梁底部纵向应变计算及其对比  17-20
  2.3 支承反力计算及其对比  20-22
  2.4 小结  22-23
3 某斜梁桥病害分析  23-61
  3.1 斜梁桥基本情况介绍  23-24
  3.2 斜梁桥病害情况介绍  24-25
  3.3 斜梁桥的加固要求  25-26
  3.4 加固前斜梁桥空间计算模型的建立  26-30
  3.5 加固前斜梁桥在各种工况作用下的空间计算分析  30-45
  3.6 加固前斜梁桥承载能力极限状态和正常使用极限状态荷载组合  45-46
  3.7 加固前斜梁桥病害分析  46-59
  3.8 该桥其他病害情况的分析  59-60
  3.9 本章小结  60-61
4 斜梁桥加固方法研究  61-97
  4.1 斜梁桥加固方法介绍  61-62
  4.2 加固后的斜梁桥空间有限元模型建立  62-64
  4.3 加固后的斜梁桥在各种工况作用下的空间计算分析  64-84
  4.4 加固后斜梁桥的承载能力极限状态和正常使用极限状态荷载组合  84
  4.5 加固后的斜梁桥承载能力极限状态和正常使用极限状态分析  84-95
  4.6 增加钢纵梁的斜梁桥加固方法施工可行性分析  95-96
  4.7 裂缝修补  96-97
5 斜梁桥加固前后内力对比  97-109
  5.1 斜梁桥加固前后在恒载作用下的内力对比  97-99
  5.2 斜梁桥加固前后在混凝土收缩徐变作用下内力对比  99-100
  5.3 斜梁桥加固前后在温度作用下内力对比  100-102
  5.4 斜梁桥加固前后在汽车荷载下内力对比  102-103
  5.5 斜梁桥加固前后在人群荷载下内力对比  103-105
  5.6 斜梁桥加固前后最不利荷载组合值对比  105-106
  5.7 本章小结  106-109
6 结论与展望  109-111
  6.1 结论  109-110
  6.2 展望  110-111
致谢  111-113
参考文献  113-117
附录  117-137
  A 加固前斜梁桥承载能力极限状态及正常使用极限状态组合  117-124
  B 加固后斜梁桥承载能力极限状态及正常使用极限状态组合  124-136
  C 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录  136-137
独创性声明  137
学位论文版权使用授权书  137

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 桥涵工程 > 桥梁施工 > 桥梁养护、维修与整治 > 桥梁加固
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