刚架拱桥薄弱部位识别理论及加固技术的研究

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1、浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：峨罐

2、日期：溯多年，t汐占月，／日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有

3、关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密口。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：、献壤峻、日期：湖)年，f月≯／日新虢彭鼍粤吼钟6月』日浙江工业大学硕士毕业论文·摘要摘要刚架拱桥具有构件少，节省材料，施工方便，修建成本低等诸多优点，因此，在上世纪八十年代广泛推广。近年来，随着社会经济

4、的发展，荷载等级和交通量都成倍增加，刚架拱桥己不能满足重载要求而出现病害，甚至出现桥梁倒塌事故。因此，研究该类桥梁破坏模式和极限承载力计算方法，进而对其加固补强已经迫在眉睫。本文以北京市怀柔区某刚架拱桥为依托。首先，通过梁单元弹性模型开展了该桥第一类稳定屈曲特征值及其对应失稳模态分析，研究该桥可能发生的破坏模式，结构表明偏载作用下由于刚架拱桥自身整体性差、横向刚度低及荷载横向传递不均等结构特点更易出现由于承载力不足而引起的面内失稳。其次，在上述研究基础上，针对拱肋面内失稳，利用Abaqus有限元

5、软件计算的结构单元重要性系数分布，并提出了桥梁结构薄弱部位的识别理论，完成了拱肋薄弱部位的识别，对该理论开展了模型试验验证研究；研究结果表明即结构重要性系数的局部峰值即为结构薄弱部位，薄弱部分的显著程度与峰值大小直接相关。第三，采用压溃理论和三维仿真模型，利用Abaqus有限元软件深入研究分析了在几何非线性、材料非线性、不同荷载工况等因素共同作用下的刚架拱桥极限承载力计算方法，并通过该桥有限元实体单元模型及梁单元模型计算所得极限承载力进行了相互验证。最后，结合实际刚架拱桥自身特点，通过对识别出来

6、的刚架拱桥薄弱部位锚贴钢板加固，并开展了加固前后桥梁极限承载力计算研究、结构重要性系数分布以及应力变形云图等，结果表明通过对上述薄弱部位进行加固，可以有效的提高桥梁承载力，并降低结构重要性系数的局部峰值，具有良好的加固效果。关键词：刚架拱桥；极限承载力；非线性；压溃理论；结构重要性系数浙江工业大学硕士毕业论文·摘要AbstractRigidframearchhasmanyadvantagessuchasfewercomponents，materialsaving，convenientconstr

7、uctionandlowcost，SOit’Swidelybuiltinourcountryintheeightiesoflastcentury．However,withthedevelopmentofsocialeconomy，loadlevelandtrafficareincreasingexponentiallyinrecentyears，rigidframearchbridgehasbeenunabletomeettheexistingrequirementsandgotdisease．

8、Therefore，it’Surgentlytorecognizetheweakpartsandtodoresearchontheultimatebearingcapacityandreinforcementofthebridge．TakingarigidframearchbridgeinBeijingHuairouCityasanexample，First，thepaperresearchedthefirststabilitybucklingeigenvalueandthecorrespond

9、ingbucklingmodeonbeamelementandelasticmodelofthebridge，forecastthefailuremodeofthebridgestructuremayOCCULWhichindicatesthatduetoitspoorintegrity,lowlateralstiffness，lateralloadtransferunequalandotherstructurecharacteristics，bridgewillappearmoreeasily