后加预应力拉索加固铁路桥梁的力学性能研究

发布时间：2017-10-30 03:17

  本文关键词：后加预应力拉索加固铁路桥梁的力学性能研究

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【摘要】：随着列车速度和载重量的增加,很大一部分既有铁路桥梁出现了不同程度的损伤,特别是桥梁的横向振动问题逐渐被重视。对于出现问题的桥梁,应选用经济合理的加固技术,恢复和提高桥梁的使用功能。 本文主要针对桥梁的横向振幅超限问题,提出了一种后加预应力拉索加固铁路桥墩的新型加固方法,并详细阐述了该方法的加固原理、加固用拉索的选择以及钢箍的设计。 本文以大准线下脑亥西沟大桥为实例,应用有限元软件ANSYS分别对单墩和全桥进行建模分析计算。 对单墩进行分析,主要研究了拉索的加固位置、拉索的初应力、拉索的布置角度对铁路桥墩动力性能的影响,并给出了工程建议值；结合桥梁实际情况,初步确定了拉索布置形式。 对全桥进行建模分析,首先研究了加固单墩对全桥动力性能的影响,加固效果并不理想；其后对有病害桥墩全部加固,经过方案比选,确定了一种最优拉索布置形式；最后,与常用的增大截面法进行对比,本文的方法更加节约成本,是经济合理的加固方法。
【关键词】：横向振动 铁路桥梁加固 拉索 动力分析
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U441;U445.72
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 绪论10-20
• 1.1 研究背景和意义10-11
• 1.2 铁路桥梁的桥墩类型11-12
• 1.3 铁路桥梁横向振幅超限原因12-13
• 1.4 现有旧桥墩加固技术13-17
• 1.4.1 增大截面加固技术13-14
• 1.4.2 包裹FRP片材加固技术14-15
• 1.4.3 嵌入式加固技术15
• 1.4.4 体外预应力法加固技术15-17
• 1.5 本文工作17-20
• 2 桥梁概况及加固方案概述20-32
• 2.1 桥梁概况及病害情况20-21
• 2.2 《铁路桥梁检定规范》中对桥墩自振频率和横向振幅的规定21-24
• 2.3 加固方案概述24-30
• 2.3.1 加固原理25-26
• 2.3.2 加固用拉索的选择26-28
• 2.3.3 钢箍的设计28-30
• 2.4 本章小结30-32
• 3 单缴的加固设计及自振频率分析32-46
• 3.1 加固前桥墩的自振频率分析32-37
• 3.1.1 桥墩有限元模型的建立32-34
• 3.1.2 运动方程的建立与求解方法34
• 3.1.3 加固前桥墩的自振频率分析34-37
• 3.2 拉索加固位置的选择37-40
• 3.3 拉索初应力对桥墩自振频率的影响40-42
• 3.3.1 不同拉索初应力下桥墩自振频率分析40-41
• 3.3.2 预应力构件的柱效应41-42
• 3.4 拉索的角度对桥墩自振频率的影响42-44
• 3.5 本章小结44-46
• 4 加固前后全桥的动力响应分析46-68
• 4.1 瞬态动力分析在ANSYS中的实现46
• 4.2 轨道不平顺的数值模拟方法46-51
• 4.2.1 轨道几何不平顺的描述47-49
• 4.2.2 国内外典型轨道谱49-51
• 4.3 桥梁有限元模型的建立及加固前全桥的动力响应分析51-57
• 4.3.1 桥梁有限元模型的建立与自振频率分析51-54
• 4.3.2 加固前全桥的动力响应54-57
• 4.4 加固后全桥的动力响应57-63
• 4.4.1 加固单墩对全桥动力性能的影响57-58
• 4.4.2 加固全部激对全桥动力性能的影响58-63
• 4.5 经济性比较63-65
• 4.6 本章小结65-68
• 5 结论与展望68-72
• 5.1 结论68-69
• 5.2 展望69-72
• 参考文献72-76
• 作者简介76-80
• 学位论文数据集80

【参考文献】

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本文编号：1115874