空腹拱桥腹拱圈极限承载能力及加固技术研究
发布时间：2023-04-07 01:28
空腹式圬工拱桥在我国历史悠久,应用广泛。目前,在役空腹式圬工拱桥的腹拱圈存在着各种各样的病害,导致很多拱桥处于带病工作状态,其中裂缝病害对拱桥的承载能力影响最大;确定导致裂缝产生的原因对抑制裂缝的产生与发展具有指导性意义。针对空腹式拱桥开裂腹拱圈的加固方法众多,但很多拱桥加固后效果并不理想,对各种加固措施进行加固后可行性分析对于评价不同加固方法的可靠度具有重要意义。本文针对不同结构体系腹拱圈极限承载能力、腹拱圈开裂主要成因、不同加固方法的加固效果等问题展开研究,主要工作内容如下:1.基于Abaqus通用有限元软件建立采用不同类型拱铰的空腹式拱桥腹拱圈的实体仿真模型,分析其极限承载能力;采用Midas/Civil设计有限元软件建立不同类型拱铰的腹拱圈梁单元模型,对比分析仿真实体模型与梁单元模型力学行为,总结得出在大型复杂梁单元结构计算模型中准确模拟不同拱铰结构的简化方法。2.建立空腹式拱桥全桥模型分析无铰、单铰、双铰、三铰边腹拱结构空腹式拱桥各腹拱圈的边界位移特征;同时研究空腹式拱桥腹拱圈设计采用不同的拱轴线型、不同的腹拱圈矢跨比时,对空腹式拱桥的各腹拱边界位移的影响。空腹式拱桥在服役期...
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 空腹式拱桥腹拱的研究概况及存在问题
1.2.1 空腹拱式拱桥结构特点
1.2.2 空腹式拱桥腹拱承载能力研究概况
1.2.3 拱桥极限承载能力分析方法
1.2.4 拱桥非线性分析理论
1.2.5 空腹式拱桥腹拱承载能力研究存在问题
1.3 本文的主要研究内容
第二章 拱桥常用拱铰仿真模型建立及其力学行为分析
2.1 拱桥常用拱铰构造及其特性
2.2 弧形铰仿真模型建立及其力学行为分析
2.2.1 Abaqus模型建立
2.2.2 Midas/Civil模型建立
2.2.3 仿真模型计算结果分析
2.3 铅垫铰、平铰仿真模型建立及其力学行为分析
2.4 不完全铰仿真模型建立及其力学行为分析
2.5 本章小结
第三章 腹拱圈边界位移特征与开裂成因分析
3.1 收缩徐变对腹拱圈边界位移影响分析
3.1.1 桥型实例概况
3.1.2 模型计算结果与分析
3.2 支座位移对腹拱圈边界位移影响分析
3.2.1 偏移主拱圈拱轴线拟合分析
3.2.2 模型计算结果与分析
3.3 温度荷载对腹拱圈边界位移影响分析
3.4 腹拱拱轴线型对腹拱圈边界位移影响分析
3.5 腹拱矢跨比对腹拱圈边界位移影响分析
3.6 空腹拱桥边腹拱开裂成因分析
3.6.1 模型建立
3.6.2 边腹拱开裂成因分析
3.7 本章小结
第四章 有铰腹拱与铰腹拱开裂后的结构极限承载能力分析
4.1 材料本构模型与极限承载能力分析判定
4.1.1 混凝土损伤模型
4.1.2 极限承载能力判定
4.2 混凝土腹拱极限承载能力分析
4.2.1 混凝土腹拱圈分析模型介绍
4.2.2 混凝土无铰腹拱结构极限承载能力分析
4.2.3 混凝土单铰腹拱结构极限承载能力分析
4.2.4 混凝土双铰腹拱结构极限承载能力分析
4.2.5 混凝土三铰腹拱结构极限承载能力分析
4.2.6 不同结构体系混凝土腹拱圈极限承载能力分析对比
4.2.7 混凝土无铰腹拱开裂后的结构极限承载能力分析
4.3 砌体腹拱极限承载能力分析
4.3.1 砌体腹拱圈计算模型介绍
4.3.2 砌体腹拱有限元数值仿真方法
4.3.3 砌体无铰腹拱结构极限承载能力分析
4.3.4 砌体单铰腹拱结构极限承载能力分析
4.3.5 砌体双铰腹拱结构极限承载能力分析
4.3.6 砌体三铰腹拱结构极限承载能力分析
4.3.7 不同结构体系砌体腹拱圈极限承载能力分析对比
4.3.8 砌体无铰腹拱开裂后的结构极限承载能力分析
4.4 本章小结
第五章 腹拱圈加固技术及可行性分析
5.1 概述
5.2 增大截面法加固可行性分析
5.2.1 加固构造设计与仿真模拟
5.2.2 加固后计算分析
5.3 粘贴钢板法加固可行性分析
5.3.1 加固构造设计与仿真模拟
5.3.2 加固后计算分析
5.4 切缝法加固分析
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 研究结果
6.2 进一步研究展望
致谢
参考文献
在校期间发表的论著及取得的科研成果
本文编号：3784812
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.2 空腹式拱桥腹拱的研究概况及存在问题
1.2.1 空腹拱式拱桥结构特点
1.2.2 空腹式拱桥腹拱承载能力研究概况
1.2.3 拱桥极限承载能力分析方法
1.2.4 拱桥非线性分析理论
1.2.5 空腹式拱桥腹拱承载能力研究存在问题
1.3 本文的主要研究内容
第二章 拱桥常用拱铰仿真模型建立及其力学行为分析
2.1 拱桥常用拱铰构造及其特性
2.2 弧形铰仿真模型建立及其力学行为分析
2.2.1 Abaqus模型建立
2.2.2 Midas/Civil模型建立
2.2.3 仿真模型计算结果分析
2.3 铅垫铰、平铰仿真模型建立及其力学行为分析
2.4 不完全铰仿真模型建立及其力学行为分析
2.5 本章小结
第三章 腹拱圈边界位移特征与开裂成因分析
3.1 收缩徐变对腹拱圈边界位移影响分析
3.1.1 桥型实例概况
3.1.2 模型计算结果与分析
3.2 支座位移对腹拱圈边界位移影响分析
3.2.1 偏移主拱圈拱轴线拟合分析
3.2.2 模型计算结果与分析
3.3 温度荷载对腹拱圈边界位移影响分析
3.4 腹拱拱轴线型对腹拱圈边界位移影响分析
3.5 腹拱矢跨比对腹拱圈边界位移影响分析
3.6 空腹拱桥边腹拱开裂成因分析
3.6.1 模型建立
3.6.2 边腹拱开裂成因分析
3.7 本章小结
第四章 有铰腹拱与铰腹拱开裂后的结构极限承载能力分析
4.1 材料本构模型与极限承载能力分析判定
4.1.1 混凝土损伤模型
4.1.2 极限承载能力判定
4.2 混凝土腹拱极限承载能力分析
4.2.1 混凝土腹拱圈分析模型介绍
4.2.2 混凝土无铰腹拱结构极限承载能力分析
4.2.3 混凝土单铰腹拱结构极限承载能力分析
4.2.4 混凝土双铰腹拱结构极限承载能力分析
4.2.5 混凝土三铰腹拱结构极限承载能力分析
4.2.6 不同结构体系混凝土腹拱圈极限承载能力分析对比
4.2.7 混凝土无铰腹拱开裂后的结构极限承载能力分析
4.3 砌体腹拱极限承载能力分析
4.3.1 砌体腹拱圈计算模型介绍
4.3.2 砌体腹拱有限元数值仿真方法
4.3.3 砌体无铰腹拱结构极限承载能力分析
4.3.4 砌体单铰腹拱结构极限承载能力分析
4.3.5 砌体双铰腹拱结构极限承载能力分析
4.3.6 砌体三铰腹拱结构极限承载能力分析
4.3.7 不同结构体系砌体腹拱圈极限承载能力分析对比
4.3.8 砌体无铰腹拱开裂后的结构极限承载能力分析
4.4 本章小结
第五章 腹拱圈加固技术及可行性分析
5.1 概述
5.2 增大截面法加固可行性分析
5.2.1 加固构造设计与仿真模拟
5.2.2 加固后计算分析
5.3 粘贴钢板法加固可行性分析
5.3.1 加固构造设计与仿真模拟
5.3.2 加固后计算分析
5.4 切缝法加固分析
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 研究结果
6.2 进一步研究展望
致谢
参考文献
在校期间发表的论著及取得的科研成果
本文编号：3784812
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3784812.html
