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套拱法加固石拱桥关键技术研究

作　者: 王月刚
导　师: 卢玉华
学　校: 山东科技大学
专　业: 结构工程
关键词: 石拱桥受力性能套拱加固法接触状态施工要点
分类号: U445.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 26次
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内容摘要

石拱桥是我国的传统桥梁结构形式,具有造价低廉、施工工艺简单、承载潜力大等优势,我国自上世纪六七十年代开始,在国省干线上陆续建造了一大批中、小跨径的石拱桥,经过数十年的运营,石拱桥主拱圈普遍出现了表面风化、纵横向开裂等典型病害,对桥梁的安全运营构成潜在威胁。由于这一桥型数量巨大,急需找到一种经济可行的加固技术以提高其承载潜力。套拱加固法是一种技术合理、施工可行、社会经济效益显著的新型加固技术,是解决这一矛盾的有力手段。然而,在新套拱圈厚度选择问题上,存在一定的经验性,缺乏理论依据。本文以实际拱桥加固工程为依托,采用数值模拟等手段,研究了套拱厚度拟定方法与新加固拱圈的受力机理,总结了套拱加固法的施工技术要点,主要研究成果如下:(1)根据现行桥梁设计规范和《公路桥梁承载能力检测评定规程(送审稿)》,对套拱加固后的圆弧拱桥和悬链线拱桥实例进行了内力计算和承载能力鉴定,提出了基于现行设计规范的套拱加固后主拱圈承载能力检算方法。(2)应用ANSYS有限元分析软件,考虑新套建拱圈与原拱圈完全粘结与不完全粘结两种接触状态,分别提出了不同跨度石拱桥拟套建拱圈厚度建议值。(3)应用ANSYS有限元分析软件,以烟台市某石拱桥套拱加固工程为依托,针对新老拱圈界面由光滑到完全粘结等4个不同的接触状态,详细分析了新套建拱圈和原拱圈最不利截面受力性能变化规律。(4)以实际套拱加固工程为依托,在详细分析实体工程典型病害的基础上,对套拱加固方案设计、施工工艺、质量控制等关键技术进行了总结和提升。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
1 绪论  10-15
  1.1 引言  10-12
  1.2 桥梁加固技术研究现状  12-13
  1.3 主要研究内容  13-15
2 石拱桥承载能力检算与鉴定方法  15-34
  2.1 圆弧拱桥内力计算方法  15-21
  2.2 悬链线拱桥内力计算方法  21-23
  2.3 石拱桥承载能力鉴定方法  23-29
  2.4 新套拱圈的稳定性验算方法  29-33
  2.5 本章小结  33-34
3 基于ANSYS的石拱桥套拱厚度分析  34-54
  3.1 ANSYS软件简介及其在本文中的应用  34-37
  3.2 基于新旧拱圈完全粘结的圆弧拱桥套拱厚度分析  37-47
  3.3 基于新旧拱圈不完全粘结的圆弧拱桥套拱厚度分析  47-51
  3.4 悬链线拱桥套拱厚度分析  51-53
  3.5 本章小结  53-54
4 基于ANSYS的石拱桥套拱受力机理分析实例  54-69
  4.1 界河桥基本资料  54
  4.2 界河桥原桥受力机理分析  54-58
  4.3 套拱厚度对界河桥的受力性能的影响规律  58-66
  4.4 不同界面接触状态对新旧拱圈受力性能的影响规律  66-68
  4.5 本章小结  68-69
5 基于规范的石拱桥套拱加固计算实例  69-79
  5.1 圆弧拱桥计算实例  69-75
  5.2 悬链线拱桥计算实例  75-78
  5.3 本章小结  78-79
6 工程实例  79-92
  6.1 工程概况  79
  6.2 主要病害状况及原因分析  79-81
  6.3 加固方案的确定  81-84
  6.4 加固方案的实施  84-91
  6.5 本章小结  91-92
7 结论与展望  92-94
  7.1 本文的主要结论  92-93
  7.2 有待进一步研究的问题  93-94
致谢  94-95
攻读硕士学位期间主要成果  95-96
参考文献  96-98

套拱法加固石拱桥关键技术研究

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