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满堂红桥加固提载的数值模拟分析

作　者: 许中国
导　师: 张向东
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 危旧双曲拱桥主拱圈加固承载力有限单元法拱肋粘贴钢板
分类号: U445.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 21次
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内容摘要

近年来,双曲拱桥已经出现不同程度的病害,直接威胁到公路桥梁的安全使用。如何合理的评估这些在役双曲拱桥的承载力,提出既安全可靠又经济实用的加固方案,进而对加固后的双曲拱桥进行承载力、安全储备等研究,对于现役桥梁的维修、加固和改造具有理论和现实意义。本文利用有限元软件的平面杆系有限单元法进行满堂红桥的内力检算,对主拱圈三维实体单元进行加固前后在汽-20和挂-100的作用下的响应模拟,并以此为根据进行各部位的加固设计。对加固前后拱桥的静载模拟,说明了加固计算的可靠性和加固方案的可行性。针对满堂红双曲拱桥,从环氧树脂砂浆拱肋粘贴钢板加固方法的选取、粘贴钢板施工工序及其注意事项的总结到承载力评定的研究,取得了预期的加固提载效果,具有一定的推广实用价值,可以推广到空腹式板拱拱桥。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-15
  1.1 前言  9-10
  1.2 双曲拱桥概述  10-11
    1.2.1 双曲拱桥的发展状况  10
    1.2.2 危旧双曲拱桥加固维修的意义  10-11
  1.3 双曲拱桥加固方法  11-12
    1.3.1 拱背补强层加固法  11
    1.3.2 粘贴钢板加固拱肋法  11
    1.3.3 改变结构受力体系的加固法  11
    1.3.4 减轻拱上建筑自重加固法  11-12
    1.3.5 体外预应力加固法  12
  1.4 满堂红桥的病害状况及原因分析  12-14
    1.4.1 病害状况  12-13
    1.4.2 病害状况分析  13
    1.4.3 加固维修的目标  13-14
  1.5 本文研究内容  14-15
第2章满堂红双曲拱桥的加固方案  15-24
  2.1 满堂红桥的基本情况  15-16
    2.1.1 满堂红桥简况  15-16
    2.1.2 满堂红桥当今使用情况  16
  2.2 满堂红桥各部位的加固与维修  16-20
    2.2.1 主拱圈加固  17-18
    2.2.2 腹拱和实腹段的处理  18
    2.2.3 桥面  18-19
    2.2.4 桥墩台  19-20
    2.2.5 桥面防撞护栏  20
  2.3 粘贴钢板的使用  20-24
    2.3.1 粘贴钢板加固施工方法  20-21
    2.3.2 工艺流程~([11])  21-23
    2.3.3 拱脚加固的注意事项  23-24
第3章满堂红桥承载能力的有限元分析  24-61
  3.1 有限元法原理  24-33
    3.1.1 平面杆系有限单元法原理  24-29
    3.1.2 空间有限单元法原理  29-33
  3.2 混凝土及钢筋的本构关系  33-36
  3.3 有限元分析过程  36-38
  3.4 平面杆系检算拱圈承载力  38-52
    3.4.1 双曲拱桥荷载布置  38-39
    3.4.2 建立平面杆系模型  39-41
    3.4.3 计算结果及分析  41-52
  3.5 三维主拱圈模拟分析  52-60
    3.5.1 主拱圈荷载横向分布系数  53-55
    3.5.2 主拱圈应力响应  55-57
    3.5.3 主拱圈位移  57-60
  3.6 满堂红桥检算结论  60-61
第4章满堂红桥加固前后的静载模拟分析  61-69
  4.1 荷载工况和测点布置  61-63
    4.1.1 荷载工况  61-62
    4.1.2 挠度及应力测点布置图  62-63
  4.2 加固前后测点数值分析  63-69
    4.2.1 二种工况拱圈变位比较  63-65
    4.2.2 二种工况拱圈应变分析  65-68
    4.2.3 结论  68-69
第5章结论与展望  69-71
  5.1 结论  69
  5.2 展望  69-71
参考文献  71-73
作者简历  73-75
学位论文数据集  75-76

满堂红桥加固提载的数值模拟分析

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