圬工桥加固优化及稳定性研究

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1、中图分类号：U448.32单位代码：10425学号：Z12060356圬工桥加固优化及稳定性研究TheResearchabouttheOptimizationofReinforcementandStabilizationoftheMasonryBridge工程领域：建筑与土木工程研究方向：结构工程作者姓名：朱海校内导师：俞然刚教授现场导师：李德月高工二〇一五年五月TheResearchabouttheOptimizationofReinforcementandStabilizationoftheMasonryBridgeAThesisSubmittedfortheDegre

2、eofEngineeringMasterCandidate：ZhuHaiSupervisor：Prof.YuRangang&LiDeyueCollegeofPipelineandCivilEngineeringChinaUniversityofPetroleum(EastChina)关于学位论文的独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外，本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国石油大学（华东）或其它教育机构的学位或学历证书而使

3、用过的材料。与我一同工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权书本人完全同意中国石油大学（华东）有权使用本学位论文（包括但不限于其印刷版和电子版），使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门（机构）送交、赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、借阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。保密学位论文在解密后的使用授权同上。学位论文作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日摘要圬工桥在我国存在非

4、常普遍，在70年代以前，我国的桥梁大多都是圬工桥。现在随着经济的不断发展，桥梁运营载荷的不断增加，自然环境的不断影响，地震等自然灾害的破坏等，现存的圬工桥目前普遍存在着承载力不足等现象，甚至有的圬工桥损坏程度过大直至坍塌。因此对圬工桥进行承载力以及抗震的研究有非常重要的意义，对圬工桥进行加固优化研究能为损坏桥梁的加固设计提供有价值的参考依据。在圬工桥的静力分析方面，本文主要对圬工桥的缺陷影响，洪水冲击影响以及极限承载力方面做了详细的分析研究。通过研究发现当圬工桥的缺陷位于拱脚内部时对结构影响最大，缺陷处出现应力集中，应力增大40%左右，因此要坚决避免此类缺陷出现，设计时可以

5、考虑把拱设计成中间薄两端厚的变截面形式。在洪水作用下圬工桥接受冲击的一侧应力减小50%左右，另一侧应力增大6%左右，因此设计时要加强接受洪水冲击一侧的结构强度。本文通过对圬工桥进行几何非线性以及几何材料双重非线性分析发现，圬工桥在双重非线性下的极限活荷载系数是只考虑几何非线性情况下的1/3左右，双重非线性下的结果要与实际情况更为接近，也更为准确。经过研究发现，桥梁荷载横向布置为偏载时，圬工桥的极限活荷载系数要比中载时小4%左右，这说明圬工桥在偏载作用下结构更为不利。在经过不同的加固后，圬工桥结构得到了明显的改善，正常最大位移减小20%左右，极限最大位移减小30%左右。在不同

6、的加固方法中，加肋加固法不仅能节约材料还能有效加固，是最为理想的加固方法。在圬工桥的动力分析方面，本文主要对加固前后的圬工桥进行了不同地震波作用下的地震响应分析。经过研究发现，在不同地震作用下，加固前后圬工桥在横桥方向比较稳定，位移变化仅8%左右；而顺桥向和竖向的位移变化相当剧烈10%~30%不等，说明在进行抗震加固设计时，要加强顺桥向与竖向的抗震设计；所有地震作用下的应力减小变化不大，均在13%左右，这说明加固能够使圬工桥很好地抵抗地震应力的产生，能在地震过程中起到很好的抗震作用。关键词：圬工桥、加固、极限承载力、抗震iTheResearchabouttheOptimiz

7、ationofReinforcementandStabilizationoftheMasonryBridgeZhuHai（ArchitecturalandCivilEngineering）DirectedbyProf.YuRangang&LiDeyueAbstractMasonryBridgeisverycommoninourChina.Before70s,bridgesinChinaaremostlyMasonryBridge.Nowwiththedevelopmentofeconomy,theincreasin