基于变截面肋拱复合主拱圈加固大跨径石拱桥技术研究

发布时间：2019-07-21 20:22

【摘要】：本文以常规复合拱圈加固石拱桥技术所存在的缺陷为出发点,从实际工程应用中发现并提出问题,以解决实际工程问题为目的,提出优化改进措施,进行理论研究分析,并在具体工程实例背景中进行验证,最终形成了一条“来源于实际,回归于实际”的研究探讨轨迹路线。首先论述了我国石拱桥所经历的历史概况,由古代石拱桥到现代石拱桥所取得的辉煌成绩;概况了桥梁加固维护的现实意义,并归纳总结了目前国石拱桥加固研究现状,其中着重介绍了常规钢筋混凝土复合主拱圈加固技术,并指出了其在工程实际应用中存在的缺陷与问题,进而引出了本文研究的主要内容和目的;然后针对大跨径石拱桥中较为普遍采用的悬链线拱,进行了相关力学特性分析,简述了拱桥拱圈在永久荷载及可变荷载作用下的受力模式及内力计算问题。对于钢筋混凝土复合拱圈形成的施工工艺流程及技术特点进行了说明,分析概述了加固后复合拱圈的三阶段受力问题。之后具体定义了变截面肋拱复合主拱圈加固石拱桥技术的概念,根据变截面悬链线拱桥拱圈厚度设计式,变换推导出了变截面肋拱加固层厚度计算式,并论述及分析了受压构件强度验算问题;最后本章以湖南省龙山县娃娃塘大桥为研究背景,利用有限元计算软件midas Civil对该桥建立了整体计算模型,并提取了承载能力极限状态下的拱圈截面内力,进行了承载能力强度验算,得到了原拱圈截面承载能力安全系数;根据计算式(cos)dd Cd???,得到了不同情况下的变截面肋拱加固层厚度值,分别对娃娃塘大桥主拱圈进行相应加固效果试算,通过分析比较得到了适用于该桥的最佳变截面加固层厚度值。通过实际工程应用,检验计算式(cos)dd Cd???的实际效果,并最终验证了其合理性和可行性,同时,给同类桥梁加固设计提供了参考。
【图文】：

第二章 大跨径石拱桥的力学特性第二章 大跨径石拱桥的力学特性跨径石拱桥的突出特点为自重大，设计时为了尽量减小恒载压力线的偏离，使拱圈截面弯矩和剪力尽可能小，应力分布的更为均匀，作为大跨径拱桥的设计拱轴线。同时，悬链线拱也具有便于制表计弯矩能够改善拱顶及拱脚截面的受力状态等突出优点。悬链线无铰拱的几何性质1 拱轴公式实腹式拱的恒载分布如图 2-1 所示。

1y f ,chK m；已知值，则 1 2K ch m ln ( m m1) 。轴线可利用式（2.11）绘出。 m 1时，d jg g，表示恒载是均布荷载，其恒载压力2 f 求得。拱轴线曲线系数m 的拱轴各纵坐标可由《公路设计手册）表（Ⅱ）—1 查得。.11）可看出，当拱的跨径和矢高确定后，悬链线的形状线形特征可由拱跨 1/4 点纵坐标的大小来表示（如图 2坐标值 14y的关系如下：2141( 2) 12fy 坐标 14y随m 增大而减小（抬高）[31]。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U445.72

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 解tD本;赵宁;王月刚;;基于ANSYS的圆弧拱石拱桥套拱厚度分析[J];公路交通科技(应用技术版);2012年06期

2 邓大钊;罗吉祥;杜莹莹;;浅析石拱桥的加固技术[J];山西建筑;2008年27期

相关硕士学位论文 前1条

1 杨化;石拱桥承载能力评估理论与实践研究[D];华中科技大学;2009年

，

本文编号：2517390