石拱桥加固计算分析

发布时间：2017-12-04 18:36

  本文关键词：石拱桥加固计算分析

  更多相关文章： 增大截面法 石拱桥 承载能力 计算分析

【摘要】：石拱桥造型优美,造价低,承载能力强,在我国中小型桥梁中占很大一部分比重。尤其是在我国西南地区,石材丰富,早期建造了许多圬工拱桥。这些桥梁投入使用运营已经很长时间,桥梁结构性能有所降低,加上现今社会交通量日益增大,早期建造的很多桥梁已无法满足使用需求,然而如果全部拆除重建显然要耗费大量时间、人力、物力、财力,所以对这些老旧的石拱桥进行加固维护是很有意义的。桥梁结构的加固方式多种多样,但对于石拱桥而言,最常用的是增大截面加固。增大截面加固是指在主拱圈拱腹或拱背新加一层拱板或拱肋,以增大主拱圈横截面,达到提高主拱圈承载能力的目的。增大截面加固后的桥梁结构属于新旧拱圈二次受力的组合结构,具有与单一拱圈不同的两阶段受力特性。由于加固桥梁在加固前已经经过长时间的承载过程,结构已经处于一个初始受力状态中,存在初始的应力应变状态,加固后新加拱圈部分才开始参与受力,故而新加拱圈截面的应变始终滞后于原截面,最后结构达到极限状态时也是原拱圈先达到极限状态,新加拱圈的承载性能并不能完全发挥出来。本文通过模型试验和有限元分析发现,在对加固结构进行计算分析时,若不考虑受力第一阶段原结构初始受力状态,会造成承载能力计算结果的偏大,对整体结构的受力分析也会造成一定影响,尤其是对结构变形和应变存在较大影响。本文基于增大截面法加固圬工拱桥的这一受力特性,通过模型试验、有限元分析、理论推导等方式,充分考虑加固前原结构初始受力状况,同时考虑了材料的非线性应力应变本构关系,在加固后结构截面破坏形式是小偏心受压破坏的基本假定下,分别推导了原拱圈截面受压较大区和受压较小区增大截面法加固后承载能力的计算方法,并对模型进行了计算。最终,基于使计算更加简便的考虑,提出采用承载能力修正系数来修正的想法,将加固结构通过换算截面看成一个整体来计算,然后对结果进行修正。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U445.72

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本文编号：1251986