钢波纹板加固旧桥力学性能研究

发布时间：2020-11-18 23:13

　　 在当今我国公路建设飞速发展的背景下,作为交通的咽喉,桥梁的地位显得尤为重要。在桥梁的实际使用过程中,由于地质、活载、年限等影响,许多旧有桥梁出现了强度、耐久性及稳定性等方面的隐患。通常情况下,新建桥梁费用远远高于旧桥加固费用,故对于旧桥进行加固是满足当地交通需求前提下的最优方案。用钢波纹板加固旧桥是近些年开始发展的一种加固方法,钢波纹板其自重轻、方便运输、可以缩短施工的工期且施工简单、能够很好的适应变形,相比传统的加固方法,钢波纹板加固旧桥具有很好的发展前景。本文依托钢波纹板加固旧桥实际工程,依据现场试验采集的数据并结合有限元数值模拟分析方法对钢波纹板加固旧桥的力学性能进行了研究分析。首先,对野外现场采集的试验数据进行了归纳、整理、总结及研究分析;其次,运用有限元数值模拟软件对现场工况进行数值模拟分析,将有限元软件数值模拟数据与现场试验数据进行对比分析,找出合理的有限元数值模型,进而验证有限元建模及分析的正确性;最后,运用有限元数值模拟的方法系统地研究分析了不同波形参数、不同板厚及不同跨径对钢波纹板加固旧桥的影响。通过本文的研究得出以下结论:1)在重载车辆静态作用下,拱脚位置测点应变增量表现为压应变增量,而拱顶位置表现为拉应变增量。2)在重载车辆动态作用下,加固桥各个测点整体上表现为压应变增量,车辆行驶车速越快应变增量值越小。3)加固桥的波纹钢板内侧的应变变化量在静态测试工况下比动态测试工况下要大。4)无论在静态还是动态重载车辆作用下,各个断面相对应的位于桥中线测点和桥左车道测点的应变增量变化趋势相似,当重车后轴位于拱顶附近时,各个测点的应变增量比较大。5)总体上,应变增量值在15με以内,加固效果良好。6)其他条件相同时,应变增量随波形的增大而减小,随板厚的增大而减小,随跨径的增大而增大。7)不同波形参数、板厚及跨径的钢波纹板加固旧桥拉应变增量均出现在拱顶波峰位置处,而对于其他位置波峰处以及全部波谷位置均表现为压应变增量。
【学位单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U445.72
【部分图文】：

已有一些成果，但由于工程的使用环境不同，所以国内在吸取其精用于我国本土情况的深入研究。国内对于钢波纹板桥涵结构的应用匮乏。内外研究现状，国内国外虽然对钢波纹板应用于路桥方面都做了大有 16 米相对大跨径的钢波纹板旧桥加固的使用的实例较少，该方研究阶段。托工程概况托于 云南昆明海子桥旧桥加固工程 项目，宝象河海子桥是一座的低弧双曲拱桥，结构复杂，建成于 1976 年，是连接国道 320 和过近 40 年的使用，现该桥桥面破损严重，且桥身多处出现开裂现需修复加固。经过现场勘察、精密计算、方案比选，确定采用单波形 380×140mm 的 Q345 的波纹钢板件加固进行整体加固的设计开展钢波纹板加固旧桥的力学性能现场测试。旧桥加固前如图 1

图 1.2 旧桥加固后照片钢波纹板加固设计：依托工程加固旧桥钢波纹拱采用片状 Q345 热轧钢板板片逐而成，钢波纹板加工后须采用热镀锌等防腐处理，厚度大于 84μm。板片运至施工，外侧涂涮两遍沥青。钢波纹拱与钢筋混凝土拱之间采用 C30 自密混凝土填充，基础处的地基进行清淤处理，并采用 C25 混凝土回填并振捣密实，河道整修采用 M砌片石。钢波纹板与基础用螺栓连接如图 1.3，钢波纹板通过植筋与旧桥拱圈连接。旧桥加固工作程序为：基础施工→波纹板安装→加固筋绑扎→填充混凝土→旧桥→病害处理→桥面施工→验收。新拱与旧拱衔接段施工工艺流程为：裂缝处理→埋设灌浆咀→封缝→封缝检查→液→灌浆→封口处理。

图 1.2 旧桥加固后照片设计：依托工程加固旧桥钢波纹拱采用片状 Q345 热轧钢板板加工后须采用热镀锌等防腐处理，厚度大于 84μm。板片运至沥青。钢波纹拱与钢筋混凝土拱之间采用 C30 自密混凝土填行清淤处理，并采用 C25 混凝土回填并振捣密实，河道整修板与基础用螺栓连接如图 1.3，钢波纹板通过植筋与旧桥拱圈程序为：基础施工→波纹板安装→加固筋绑扎→填充混凝土→面施工→验收。接段施工工艺流程为：裂缝处理→埋设灌浆咀→封缝→封缝检处理。
【参考文献】

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本文编号：2889350