空腹式石拱桥检测与承载能力计算分析

发布时间：2017-05-24 19:24

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【摘要】：空腹式石拱桥以天然石材作为建桥材料,具有用料省、结构巧、强度高等优点,在我国桥梁结构工程中占有很大的比例。由于外界荷载反复作用、环境变化、交通运输量猛增等原因,大量既有空腹式石拱桥出现多种破损,无法满足现有交通荷载的要求。为了保证桥梁的使用安全,需要对此类桥梁的承载能力进行检测,在此基础上判断是否对其进行维修、加固和改造。基于以上考虑,本文对空腹式石拱桥的一般检测方法进行了论述,并结合某空腹式石拱桥的工程实例进行承载能力计算分析和静载试验分析。在此基础上,引入修正系数综合评定承载能力。本文开展了以下几个方面的工作:(1)论述空腹式石拱桥检测的现状和意义,提出主要研究内容。(2)详细阐述空腹式石拱桥检测的种类和方法,并对荷载试验理论分析进行探讨。(3)以某空腹式石拱桥为实例,对该桥进行全面检测和病害诊断,根据现场检测结果进行有限元建模分析,并提取关键截面的内力,进行主拱圈截面荷载效应最不利组合及承载能力计算。(4)利用空腹式石拱桥有限元空间模型进行静载试验分析。
【关键词】：空腹式石拱桥 回弹法 钻芯法 承载能力 静载试验 评定
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U446;U448.22
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-13
• 1.1 论文研究目的及意义9-10
• 1.2 空腹式石拱桥检测的现状10-12
• 1.3 本论文研究主要内容12-13
• 2 空腹式石拱桥检测13-22
• 2.1 空腹式石拱桥检查种类13-15
• 2.1.1 经常检查的项目13
• 2.1.2 定期检查的项目13-14
• 2.1.3 特殊检查的项目14-15
• 2.2 空腹式石拱桥检查常用仪器15
• 2.3 空腹式石拱桥的检测技术15-20
• 2.3.1 回弹法16-19
• 2.3.2 钻芯法19-20
• 2.4 空腹式石拱桥技术的评定20-22
• 3 空腹式石拱桥荷载试验研究22-30
• 3.1 空腹式石拱桥荷载试验的分类和步骤22
• 3.2 空腹式石拱桥静载试验的工况和测点22-23
• 3.3 空腹式石拱桥静载试验23-30
• 3.3.1 控制荷载的确定23
• 3.3.2 静载试验效率23-24
• 3.3.3 静载加载24-25
• 3.3.4 试验测试仪器的选用和介绍25-27
• 3.3.5 现场静载试验27-28
• 3.3.6 试验资料的修正28-29
• 3.3.7 荷载29
• 3.3.8 试验结果与理论计算值的比较29-30
• 4 承载能力计算公式30-32
• 4.1 基于检测结果的承载能力修正30-31
• 4.1.1 基于检测结果的承载能力计算公式30
• 4.1.2 承载能力检验系数Z1计算30-31
• 4.2 基于荷载试验的承载能力修正31-32
• 4.2.1 基于荷载试验的承载能力计算公式31-32
• 5 某空腹式石拱桥检测和承载能力计算分析32-66
• 5.1 空腹式石拱桥检测32-34
• 5.1.1 工程概况32-33
• 5.1.2 检测目的33
• 5.1.3 检测依据33
• 5.1.4 主拱结构的检测33
• 5.1.5 桥面状况检测33
• 5.1.6 墩台状况检测33-34
• 5.1.7 桥梁结构其它部位状况的检测34
• 5.1.8 检测设备34
• 5.2 空腹式石拱桥检测结果和表观状况34-43
• 5.2.1 主拱结构尺寸检测结果35
• 5.2.2 腹拱、引拱结构尺寸检测结果35-36
• 5.2.3 主拱圈结构表现状况36-37
• 5.2.4 腹拱圈病害现状37-39
• 5.2.5 横墙病害现状39-41
• 5.2.6 主拱圈尺寸检测结果41
• 5.2.7 石材强度检测41-42
• 5.2.8 桥梁整体检测评定42-43
• 5.3 空腹式石拱桥承载能力计算分析43-55
• 5.3.1 有限元分析43-45
• 5.3.2 拱上填料联合作用45-47
• 5.3.3 计算分析说明47
• 5.3.4 主拱圈截面荷载效应最不利组合及正截面强度计算47-54
• 5.3.5 小结54-55
• 5.4 空腹式石拱桥静载试验55-66
• 5.4.1 荷载工况55
• 5.4.2 有限元模拟静载试验的步骤和注意事项55-63
• 5.4.3 试验值和理论计算值对比分析63-65
• 5.4.4 评定结论65
• 5.4.5 建议65-66
• 6 结论与展望66-67
• 6.1 结论66
• 6.2 展望66-67
• 参考文献67-69
• 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果69-70
• 致谢70-71

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本文编号：391757