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重载运输条件下桥墩冲刷及加固技术研究

发布时间:2020-04-24 19:38
【摘要】:在跨河的铁路桥梁中,桥墩基础常常受到冲刷作用的影响,造成基础埋置深度减小,严重情况下导致桥墩基础被掏空,使得基础刚度减小,桥梁结构承载力降低。为了研究冲刷对桥梁运营性能的影响,及采取相应加固措施后的加固效果,本文以朔黄重载铁路慈河特大桥为研究对象开展了相关研究,主要研究内容如下:(1)通过有限元计算软件MIDAS/Civil,建立有限元模型,分析冲刷前后桥跨跨中及墩顶横向振动特性在不同列车荷载作用下的变化规律。分析结果表明:冲刷发生后桥墩横向刚度有明显减弱,跨中及墩顶横向振幅值接近相关规范限值,对桥梁安全运营造成一定影响。(2)通过对采取基础加固前后的桥梁跨中横向振幅的测试,分析加固前后桥梁跨中横向振幅的分布规律。研究结果表明:采用基础加固后,桥跨跨中及墩顶的横向振幅明显减小,与桥墩冲刷状态相比加固后第9孔跨中横向振幅实测最大值降低了0.59 mm,降幅达到31%,第10孔跨中横向振幅实测最大值降低了0.84 mm,降幅达到37%,加固效果明显。(3)通过对采取基础加固前后的桥梁的桥墩墩顶横向振幅的测试,分析加固前后桥墩墩顶横向振幅的分布规律。研究结果表明:采用基础加固后,桥墩墩顶横向振幅明显减小,以冲刷深度最大的10#墩为例,加固后10#墩墩顶横向振幅比加固前降低了0.18 mm,降幅达53%。
【图文】:

桥墩基础


第一章 绪 论随着我国经济的发展,对交通的运营能力提出了更高的要求。桥梁的修有力保障了运营能力的提升。桥梁的承重结构桥墩,时刻受到河流的冲刷作用,从而造成基础埋深减更甚者使得桩基裸露如图 1-1 所示,给桥梁、列车的运行安全带来了极大隐关于基础冲刷的相关报道在国内外多次出现[1-5]: Schohane Creek 桥、Hatc桥、Miamstown 桥、Altamaha 桥,国内的灞河大桥、铁力大桥、盘江大桥等基础冲刷给桥梁的安全带来重大隐患,更甚者出现了桥梁垮塌的重大事故,成了重大经济损失。本文以慈河特大桥为背景,研究基础冲刷对桥墩安全性能的影响,分析基础加固对桥墩稳定性的影响,并通过有限元软件分析了桥墩横向刚度的影因素,为类似工程提供了参考。

现场照片,桥址,筑岛


9 号墩:既有承台全部外露,抢险时承台下部桩基结构采用沙袋、片石及钢丝笼防护,既有桩基冲刷深度达 10 米以上并且周围采用沙袋筑岛防护。筑岛高度约 3.7 m、宽 10 m。梁底至筑岛顶面小里程侧 6 m、大里程侧 6 m;梁底至河床顶面 9.7 m。10 号墩:既有承台靠近河床侧、上游侧外露,抢险时承台下部桩基结构采用沙袋、片石及钢丝笼防护。填筑高度约 3.7 m,,梁底至筑岛顶面小里程侧 6 m、大里程侧 6 m;梁底至河床顶面 9.7 m。11 号墩:既有承台未外露,梁底至河床顶面 3.4 m,接触网锚固基础至地面高度仅 2 m。周围河床地势相对平坦,既有河堤一处。桥址现场照片如图 2-1~图 2-3 所示。
【学位授予单位】:石家庄铁道大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:U445.72;U442.32

【参考文献】

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本文编号:2639319

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