无纵梁钢管混凝土拱桥的减振加固设计研究

发布时间：2022-01-27 15:32

　　由于拥有钢管混凝土这种材料的优异性能和简单的安装步骤,钢管混凝土拱桥在中国被广泛应用并且飞速发展。然而由于早期理论的不完善和经验的缺失,一些早期修建的钢管混凝土拱桥几乎都不设纵梁并采用纵铺式桥面板类型,这就导致桥梁纵向联系缺失,桥面系整体刚度较差。随着时间的推移,这些桥梁在桥面板系统和动力性能方面逐渐出现各种各样的病害,尤其是在车辆通过时桥梁的振动现象和吊杆断裂后桥面系倾覆现象最为突出。本文以传统的钢管混凝土拱桥为依托工程,结合该桥的实际问题,提出了三种加固方案;还引入日本VG振感指标及人体处于全身振动评估国际标准ISO2631-1对三种方案加固前后、不同行车模型条件下桥梁的行车舒适性进行了对比,选出满足桥梁振动舒适性的最优方案;在此基础上,对加固后桥梁的静动力特性以及吊杆断裂工况进行了分析,分析结果表明文章所提出的加固方案的静力特性满足规范要求,桥梁振动特性明显改善,且可以保证吊杆断裂后的桥梁安全。局部受力情况是检验桥梁振动加固效果的关键环节,本文基于1/3缩尺局部加固模型进行了局部加固试验,其中包括局部加固模型静载试验以及局部加固模型破坏试验,建立局部加固有限元ABAQUS模型,通... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景及意义
        1.1.1 国内外发展背景
        1.1.2 无纵梁钢管混凝土的减振加固研究现状
        1.1.3 吊杆断裂研究意义
        1.1.4 桥梁加固的安全性和舒适性评价的意义和研究现状
    1.2 本文的研究内容
2 钢管混凝土拱桥加固方案的提出
    2.1 钢管混凝土拱桥背景及病害分析
        2.1.1 工程概况
        2.1.2 有限元建模
    2.2 桥梁加固方案设计
        2.2.1 加固原则
        2.2.2 加固方案
    2.3 加固效果评价
        2.3.1 振动舒适性评价指标
        2.3.2 减振加固效果评价
    2.4 本章小结
3 加固后桥梁静动力验算
    3.1 基本参数
        3.1.1 技术标准
        3.1.2 计算荷载
        3.1.3 荷载组合及容许应力
    3.2 加固桥梁静力分析
        3.2.1 结构刚度验算
        3.2.2 拱肋强度验算
        3.2.3 吊杆力验算
    3.3 加固后桥梁的结构动力计算
        3.3.1 加固后桥梁的自振特性分析
        3.3.2 加固前后自振特性对比分析
        3.3.3 自振特性总结
    3.4 吊杆断裂分析
        3.4.1 数值模拟
    3.5 本章小结
4 钢管混凝土拱桥的局部加固部位分析
    4.1 试验目的
    4.2 试验模型
        4.2.1 混凝土横梁及钢梁的预制
        4.2.2 拼装
        4.2.3 灌胶
    4.3 模型分析
        4.3.1 主跨模型分析
        4.3.2 局部模型分析
    4.4 局部模型承载能力试验
        4.4.1 试验关键测点
        4.4.2 试验设备
        4.4.3 加载方案
        4.4.4 试验结果
    4.5 局部模型破坏试验
        4.5.1 试验关键测点
        4.5.2 试验设备
        4.5.3 加载方案
        4.5.4 试验结果
    4.6 本章小结
        4.6.1 工艺流程及关键问题研究
        4.6.2 加载试验结论
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]我国钢管混凝土拱桥应用现状与展望[J]. 陈宝春,韦建刚,周俊,刘君平.  土木工程学报. 2017(06)
[2]基于AP法的无背索斜拉桥强健性分析[J]. 邓海斌,陈文,王晓明.  石家庄铁道大学学报(自然科学版). 2016(03)
[3]桥梁抗倒塌能力鲁棒性设计研究[J]. 陈宝春,黄冀卓,余印根.  重庆交通大学学报(自然科学版). 2014(01)
[4]中、下承式钢管混凝土拱桥车振调查与动力分析[J]. 吴庆雄,黄宛昆,陈宝春.  工程力学. 2013(01)
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[7]加设钢管桁架纵梁改造中承式拱桥悬挂桥道系的应用研究[J]. 彭桂瀚,袁保星,陈宝春.  公路工程. 2009(03)
[8]钢管混凝土拱桥应用与研究进展[J]. 陈宝春.  公路. 2008(11)
[9]钢管混凝土拱桥桥例简介(下)[J]. 陈宝春.  中外公路. 2008(05)
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博士论文
[1]考虑车体柔性的车—桥动力响应分析及行车舒适性影响因素研究[D]. 王英杰.北京交通大学 2011

硕士论文
[1]拱桥在役损伤吊杆破断安全性研究[D]. 夏欢.湖南大学 2015
[2]钢筋混凝土系杆拱加固后安全性与舒适性评价研究[D]. 尚志强.长安大学 2014
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[4]大跨钢管混凝土拱桥车桥振动及加固设计研究[D]. 孙继刚.哈尔滨工业大学 2012
[5]汽车平顺性评价方法的研究[D]. 徐璋.西南交通大学 2012
[6]钢管混凝土拱桥病害分析及改造加固研究[D]. 路巍.长安大学 2011
[7]拱桥吊杆断裂过程及对策研究[D]. 郭志良.福州大学 2010
[8]高速公路改造方案的研究[D]. 施兹国.浙江大学 2008
[9]中下承式拱桥吊杆疲劳安全研究与设计探讨[D]. 吴绍波.重庆大学 2008
[10]高速公路改扩建工程方案研究的关键技术分析[D]. 韩宝睿.东南大学 2005



本文编号：3612693