空腹式石拱桥维修加固方法及承载能力评价研究

《空腹式石拱桥维修加固方法及承载能力评价研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：U445.710710-2012521041专业硕士学位论文空腹式石拱桥维修加固方法及承载能力评价研究罗晓英导师姓名职称胡兆同教授；高传贤高级工程师专业学位类别工程硕士申请学位级别硕士及领域名称建筑与土木工程论文提交日期2015年4月28日论文答辩日期2015年5月31日学位授予单位长安大学ReinforcementSolutionofFastingStoneArchBridgeandBearingCapacityEvaluationAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:

2、LuoXiaoyingupervisor:Prof.HuZhaotongChiefEngineer:GaoChuanxianChang’anUniversity,Xi’an,China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除论文中己经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：以丨$年6月y日论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的

3、论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。(涉密论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：罗、娜年$月W曰导师签名年$月日摘要随着交通量及车辆负载逐年增大，早期的石拱桥处于超负荷状态，出现各种形式的病害。作为山西省一条重要的运煤通道，国道G208交通量繁忙，而且存在严重的超载问题。由于汽车超载对桥梁的使用功能与安全功能都带来了严重隐患，因此，检测并加固存有问题的桥梁具有重要的现实意义。

4、本文以国道G208山西运煤通道的一座空腹式石拱桥的维修加固为例，分析了该桥的主要病害，提出了针对性的加固方案；基于有限元方法进行了桥梁加固前后各个阶段的力学分析；最后基于24小时实测交通量进行了加固后桥梁的承载能力评价。研究内容集中在三个方面。第一，分析了该空腹式石拱桥的具体病害情况，确定了发生病害的内在与外在原因；提出了针对性的加固设计方案。第二，基于MIDAS有限元分析软件建立了全桥有限元模型，进行了加固各个阶段的有限元模拟分析，给出了温度以及活载作用下的桥梁结构位移值；对比了三铰拱与两铰拱在自重作用、温度荷载、重车荷载作用下的

5、结构应力；模拟分析了三铰拱的破坏过程。第三，对比了我国与美国在桥梁承载能力评定方法上的差异；基于实测最不利车辆荷载工况，依据规范规定的荷载组合进行了桥梁腹拱的承载能力评价。研究认为，空腹式石拱桥腹拱出现下挠错位现象的内部原因在于拱顶拱铰脆弱，外部原因在于超载现象严重及冬季低温效应。基于上述两方面原因，本文提出加大立墙截面，改三铰拱为两铰拱，增厚拱圈，更换拱腹伸缩缝等结构措施，有限元分析验证该方案有效。另外，本文所研究桥梁的三铰拱拱顶铰功能已经基本失效，拱圈对拱顶的约束能力较差，在重车作用时，拱顶下挠严重。交通调查数据检验了本文主要结

6、论。通过连续24小时的交通流调查发现，车速统计规律符合正态分布，车重的统计规律基本符合伽马分布。经计算，在最不利车辆荷载工况下，加固后的桥梁四分点和拱顶截面的承载能力满足要求。关键词：空腹式石拱桥；三铰拱；两铰拱；运营荷载；承载能力评价IAbstractSincetrafficflowandvehicleloadincreasedyearbyyear,theearlystonebridgesareinoverloadconditionwithvariousformsofdiseases.Asanimportantcoalchanne

7、lsinShanxi,thetrafficofnationalroadG208wastoobusytoreasonableload.Overloadingofthebridgeusingfunctionandsafetyfunctionbroughtserioushiddendangers,sodetectandreinforcethedamagedbridgeshasimportantpracticalsignificance.Acaseonthereinforcementsolutionofafastingstonearchbr

8、idgeoftheG208inShanxicoalchannel,themaindiseases,strengtheningplanwereanalyzed.Basedonthefiniteelementmethod,themecha