开截面钢波纹板在中小桥涵改造工程中的应用研究

发布时间：2017-10-10 01:16

  本文关键词：开截面钢波纹板在中小桥涵改造工程中的应用研究

  更多相关文章： 钢波纹板 桥涵 加固 扩建 有限元分析

【摘要】：为了满足日益增长的交通量,我国公路桥涵改扩建工程正在逐步开展。桥涵结构改扩建过程中,需要对原有桥涵的病害进行修复,然后再对其进行接长扩宽。基于钢波纹板的桥涵加固方法是在既有桥涵中,以一定形状的钢波纹板结构作为加固内衬,通过灌注混凝土与原有桥涵结构结合为整体,达到补强加固目的。加固工程完成后,可对钢波纹板内衬结构进行接长,建造以钢波纹板桥涵为基础结构的扩宽段。这种桥涵加固、接长方法充分利用了原有桥涵结构,而且施工工艺简单,施工工程中不需要中断原有桥涵主线交通,具有广阔的发展空间。本文从桥涵结构在改造过程中需要注意的问题出发,总结桥涵结构的传统加固方法,提出了基于钢波纹板结构的桥涵加固、接长方法,并且总结基于钢波纹板结构的桥涵加固、接长的施工工艺过程、施工注意事项。本文对美国钢铁协会(AISI)设计方法、美国公路运输管理员协会(AASHTO)设计方法、加拿大桥梁设计规范方法(CHBDC)的设计过程进行了总结,详细介绍了内蒙古自治区地方标准中的钢波纹板设计方法,以及加拿大桥梁设计规范(CHBDC)中对于开截面钢波纹板结构的具体设计方法,并对对上述方法进行了对比分析。采用有限元软件ANSYS15.0对开截面钢波纹板结构进行有限元建模分析,得出恒荷载、活荷载、钢板厚度、填筑材料弹性模量与钢波纹板结构变形、应力的关系。最后以实际工程案例为背景,采用开截面钢波纹板结构对中小跨径钢筋混凝土空心板桥进行加固、扩宽的设计方案。本文研究成果可为钢波纹板结构用于中小桥涵的加固、扩宽改造工程提供参考。
【关键词】：钢波纹板 桥涵 加固 扩建 有限元分析
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U445.6
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 概述10-11
• 1.2 国内外研究现状11-16
• 1.2.1 国外研究现状11-13
• 1.2.2 国内研究现状13-16
• 1.3 研究内容及技术路线16-18
• 1.3.1 研究内容16-17
• 1.3.2 技术路线17-18
• 第二章 钢波纹板在中小桥涵改造工程的应用18-25
• 2.1 桥涵结构改造工程中的问题18-19
• 2.1.1 承载力问题18
• 2.1.2 混凝土的收缩、徐变18-19
• 2.1.3 基础沉降差异19
• 2.2 传统桥涵加固方法19-20
• 2.3 基于钢波纹板结构的桥涵加固、接长20-24
• 2.3.1 桥涵加固应用21-23
• 2.3.2 桥涵接长应用23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 钢波纹板桥涵设计理论及方法25-39
• 3.1 钢波纹板桥涵设计方法25-34
• 3.1.1 国外设计方法25-27
• 3.1.2 国内设计方法27-34
• 3.2 开截面钢波纹板桥涵设计方法34-37
• 3.3 钢波纹桥涵设计方法对比37-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第四章 开截面钢波纹板结构的有限元计算与分析39-60
• 4.1 有限元模型建立39-41
• 4.2 恒荷载作用下结构分析41-50
• 4.2.1 恒荷载下结构变形分析42-46
• 4.2.2 恒荷载下结构应力分析46-50
• 4.3 活荷载作用下结构分析50-53
• 4.3.1 活荷载下结构变形分析51-52
• 4.3.2 活荷载下结构应力分析52-53
• 4.4 钢板厚度参数影响分析53-55
• 4.4.1 钢板厚度与结构变形分析53-54
• 4.4.2 钢板厚度与结构应力分析54-55
• 4.5 填筑材料弹性模量参数影响分析55-59
• 4.5.1 填筑材料弹性模量与结构变形分析57-58
• 4.5.2 填筑材料弹性模量与结构应力分析58-59
• 4.6 本章小结59-60
• 第五章 工程案例分析60-75
• 5.1 工程概况60-63
• 5.2 设计计算过程63-70
• 5.2.1 设计参数63
• 5.2.2 内蒙古自治区地方标准设计方法计算63-67
• 5.2.3 CHBDC设计方法计算67-70
• 5.3 有限元仿真分析70-72
• 5.3.1 建模参数70-71
• 5.3.2 有限元计算结果及分析71-72
• 5.4 施工要点72-74
• 5.4.1 基础施工72-73
• 5.4.2 钢波纹板安装73
• 5.4.3 桥台凿毛、植筋技术73-74
• 5.4.4 气泡混合轻质土施工74
• 5.5 本章小结74-75
• 结论与展望75-77
• 参考文献77-80
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果80-81
• 致谢81-82
• 附件82

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本文编号：1003500