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钢筋混凝土梁桥承载力快速检评方法与承载力分析程序开发

作　者: 郭永平
导　师: 王钧利
学　校: 长安大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 钢筋混凝土梁桥静力试验承载力评定快速检测评定分析程序
分类号: U441
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在我国交通事业的发展中,公路桥梁是其不可或缺的重要组成部分,并且在数量众多的中小跨径桥梁中,普通钢筋混凝土桥梁占据了一定优势并且有逐年递增的趋势。加之多数旧桥是按照低标准、旧规范的要求设计修建的,同时由于服役期的增长、不良的环境条件、日益增长的交通量的影响下,相当多的在役RC桥梁出现不同程度的损伤。因此,在桥梁检测中,如何快速准确地评定在役中小跨径梁桥的承载能力和安全性,判断桥梁的实际工作状态,评价桥梁结构的承载能力和运营状态至关重要。本文针对传统桥梁荷载试验及其它承载力评定方法只能定性地评价桥梁承载力的缺点,提出了一种基于静力试验的能够快速准确且定量的评价在役钢筋混凝土梁桥在运营阶段承载力的检评方法。通过对静力测试中参数的选择、分析,并通过修正结构刚度及配筋率来定量地对在役RC桥梁承载能力进行评定。并选用了一种横向分布的模型修正法计算桥梁的横向分布系数,进而实现通过修正后的横向分布系数将全桥承载能力的评定转化为单梁的承载能力评定。通过静力检测,在理论研究的基础上,为了更加快捷的对在役RC梁桥进行承载能力评定,运用Borland C++ Buider编程平台建立快速检评计算程序,本检评程序是将理论方法通过计算机语言汇编成计算工具,用户只需要输入通过静力测试得到的计算参数,即可快速的自动计算出RC梁桥的名义配筋率和承载力,为桥梁的承载能力评价提供计算机辅助工具,通过本计算软件可大大缩短对RC梁桥承载能力评价的时间。通过对试验模型的静力测试,对不同荷载等级、不同开裂情况下的模型单梁静力试验数据分析,修正全梁名义配筋率从而计算出全梁的控制弯矩,定量的评定钢筋混凝土模型梁的承载能力。运用横向分布模型修正法理论,计算模型桥各片梁在开裂损伤后的荷载横向分布系数,进而计算模型桥各片梁的名义配筋率,从而将模型桥的承载能力评定转化为模型单梁的承载能力评定。对所提出的承载力评定方法,通过快速检评计算软件进行计算分析,经过单梁和模型桥的试验验证与实桥试验,该评定方法实用、可行,该快速检评计算程序准确、可靠。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-19
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 国内外检测方法研究进展  11-14
    1.2.1 无损检测技术的桥梁承载力评定法  11-12
    1.2.2 基于裂缝特征的桥梁性能评估技术  12-14
  1.3 桥梁检测工程中常用的检测方法  14-16
  1.4 桥梁承载力分析软件研究现状  16-17
  1.5 本文研究内容和目的  17-19
第二章钢筋混凝土梁桥承载力快速检测方法与理论计算  19-31
  2.1 RC梁桥检测方法及计算辅助检测  19-20
    2.1.1 钢筋混凝土梁桥静载试验检测法  19
    2.1.2 钢筋混凝土梁桥静载试验检测内容  19-20
  2.2 单梁快速检测计算方法及理论研究  20-26
    2.2.1 单梁承载能力计算方法  20
    2.2.2 各主要计算参数的计算  20-23
    2.2.3 名义配筋率计算  23-24
    2.2.4 单梁控制弯矩及承载能力评定  24-26
    2.2.5 单梁承载力评定流程  26
  2.3 全桥控制条件及全桥承载能力评定方法  26-29
    2.3.1 全桥结构控制条件  27-28
    2.3.2 全桥承载能力评定流程  28
    2.3.3 横向分布计算的模型修正法  28-29
  2.4 本章小结  29-31
第三章承载能力快速检测评定计算程序开发及使用  31-51
  3.1 编程平台及配置  31-32
    3.1.1 编程平台简介  31
    3.1.2 运行环境及硬软件配置  31-32
  3.2 程序的使用范围及功能  32
  3.3 部分程序模块及计算流程  32-42
    3.3.1 板梁截面特性计算模块  32-34
    3.3.2 T梁截面特性计算模块  34-36
    3.3.3 空心板截面特性计算模块  36-39
    3.3.4 主要计算参数计算模块  39-41
    3.3.5 名义配筋率μ_(nom)计算模块  41
    3.3.6 控制弯矩计算模块  41-42
    3.3.7 程序运行流程图  42
  3.4 程序界面及使用方法  42-50
    3.4.1 程序主界面  43-45
    3.4.2 截面数据输入界面  45-50
  3.5 本章小结  50-51
第四章基于模型试验的程序验证  51-67
  4.1 承载能力评定模型试验验证  51
  4.2 单梁程序验证  51-60
    4.2.1 单梁模型梁试验简介  51-52
    4.2.2 静力测试方法与测点布置  52-54
    4.2.3 运用程序计算模型空心板梁配筋率及承载力  54-56
    4.2.4 有限元程序计算结果与本程序计算结果对比分析  56-60
  4.3 全桥程序验证  60-65
    4.3.1 全桥模型梁试验简介  60-61
    4.3.2 全桥模型梁试验静力试验  61-62
    4.3.3 模型桥荷载横向分布计算及修正  62-64
    4.3.4 运用程序计算模型桥名义配筋率  64-65
  4.4 本章小结  65-67
第五章程序计算实例  67-77
  5.1 桥梁概况  67-68
  5.2 基本设计资料  68-69
  5.3 香水河桥荷载试验  69-71
    5.3.1 加载位置  69-70
    5.3.2 应变测点布置  70
    5.3.3 挠度测点布置  70
    5.3.4 荷载布置  70-71
    5.3.5 挠度实测值  71
  5.4 按短期效应组合弯矩值计算  71-75
    5.4.1 横向分布系数计算  71-73
    5.4.2 作用效应计算  73-75
  5.5 名义配筋率及承载力程序计算  75-76
  5.6 本章小结  76-77
第六章结论与建议  77-79
  6.1 结论  77-78
  6.2 建议  78-79
参考文献  79-82
附录  82-86
致谢  86

钢筋混凝土梁桥承载力快速检评方法与承载力分析程序开发

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