拱桥柔性吊杆的受力特性、损伤机理及处治对策研究

发布时间：2017-06-07 10:55

  本文关键词：拱桥柔性吊杆的受力特性、损伤机理及处治对策研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：柔性吊杆因其施工简便,结构美观而被广泛应用于中、下承式拱桥中,然而近年来发生了多起因吊杆失效而导致桥梁损坏和垮塌的事故。吊杆作为连接桥面和拱肋的重要构件,其工作性能的好坏关系到桥梁运营的安全,因此分析了解拱桥柔性吊杆的受力特性,损伤退化机理并针对损伤的柔性吊杆提出正确的处治对策,对吊杆拱桥后期运营的安全具有重要意义,同时也有助于建立合理的吊杆拱桥安全性和耐久性评估指标与方法。本文在学习总结国内外学者、专家对拱桥柔性吊杆研究成果的基础上,结合实际桥例,详细分析论证了拱桥柔性吊杆的静力、动力特性和损伤退化机理,并简要介绍了拱桥柔性吊杆更换的施工方法。具体内容如下：(1)拱桥柔性吊杆的受力特性以宜兴市常胜大桥为例,分析了该桥吊杆的静力、动力特性,并对比分析了长短吊杆的受力差异。根据常胜大桥各吊杆自振基频的测量结果,结合理论模型对吊杆轴力进行了反推,对比分析了吊杆轴力的反推结果,接着分析了常胜大桥各吊杆在匀速移动常量力作用下的动力响应。(2)拱桥柔性吊杆的损伤退化机理详细分析了拱桥柔性吊杆服役过程中的常见病害和成因,以吴岗分离式立交为例,阐述分析了该桥吊杆定期检查中出现的问题和原因,并对吊杆锚头进行了损伤锈蚀评定,通过对吊杆钢丝取样进行静力拉伸试验,分析了拱桥服役吊杆钢丝的力学性能。(3)拱桥柔性吊杆的处治对策主要介绍了拱桥柔性吊杆更换的施工方法及各个方法的优缺点与适用条件,以临时吊杆法为例,详细叙述了拱桥柔性吊杆更换的施工流程和监控方法。
【关键词】：拱桥柔性吊杆 受力特性 损伤机理 处治对策 自振频率 静力试验 施工方法
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441;U448.22
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 研究背景和意义9-10
• 1.2 拱桥吊杆的性能要求10
• 1.3 拱桥吊杆构造及种类10-13
• 1.4 拱桥吊杆的布置形式13-14
• 1.5 国内外拱桥柔性吊杆的研究现状14-15
• 1.6 本论文主要研究内容15-16
• 第二章 拱桥柔性吊杆的静力特性16-30
• 2.1 宜兴市常胜大桥概况16-18
• 2.1.1 常胜大桥设计概况17
• 2.1.2 常胜大桥施工步骤和施工要求17-18
• 2.2 恒载作用下吊杆的受力18-19
• 2.3 汽车荷载和人群荷载作用下吊杆的受力19-21
• 2.4 温度作用下吊杆的受力21-23
• 2.4.1 整体升降温作用下吊杆的受力21-22
• 2.4.2 梯度温度作用下吊杆的受力22-23
• 2.5 收缩徐变作用下吊杆的受力23-27
• 2.5.1 混凝土收缩、徐变机理23-25
• 2.5.2 收缩徐变作用下吊杆的受力25-27
• 2.6 偏位作用下吊杆的受力27-29
• 2.7 本章小结29-30
• 第三章 拱桥柔性吊杆的动力特性30-58
• 3.1 吊杆自振频率的理论推导30-40
• 3.1.1 不考虑吊杆的截面刚度30-32
• 3.1.2 考虑吊杆的截面刚度32-36
• 3.1.3 吊杆自振频率计算理论模型与实际构造的差异36-38
• 3.1.4 常胜大桥吊杆自振频率的测量38-40
• 3.2 常胜大桥吊杆轴力推算40-47
• 3.2.1 常胜大桥吊杆构造40-41
• 3.2.2 各吊杆计算长度的选取41-42
• 3.2.3 常胜大桥各吊杆轴力推算及分析42-47
• 3.3 吊杆在匀速移动常量力作用下的动力响应47-56
• 3.3.1 匀速移动常量力作用分析的古典理论47-51
• 3.3.2 常胜大桥吊杆的动力响应分析51-56
• 3.4 本章小结56-58
• 第四章 拱桥柔性吊杆的损伤退化机理58-79
• 4.1 拱桥柔性吊杆常见病害及成因分析58-59
• 4.1.1 吊杆护套58-59
• 4.1.2 吊杆锚头59
• 4.1.3 吊杆索体59
• 4.2 吴岗分离式立交吊杆损伤机理分析59-64
• 4.2.1 吴岗分离式立交概况59-60
• 4.2.2 吴岗分离式立交吊杆构造60-62
• 4.2.3 吴岗分离式立交吊杆定期检查及病因分析62-64
• 4.3 吊杆锚头锈蚀损伤评级64-69
• 4.3.1 吊杆锚头锈蚀损伤评定标准64-65
• 4.3.2 吴岗分离式立交吊杆锚头锈蚀评定65-69
• 4.4 服役柔性吊杆钢丝的锈蚀69-73
• 4.4.1 吊杆钢丝的锈蚀机理69-71
• 4.4.2 吊杆钢丝的应力腐蚀71-72
• 4.4.3 吊杆钢丝的腐蚀疲劳72-73
• 4.5 吴岗分离式立交吊杆钢丝静力拉伸试验73-77
• 4.5.1 吊杆钢丝试验概况74-75
• 4.5.2 吊杆钢丝试验结果及数据分析75-77
• 4.6 本章小结77-79
• 第五章 拱桥柔性吊杆的更换79-85
• 5.1 拱桥柔性吊杆更换的施工方法79-81
• 5.2 拱桥柔性吊杆更换的施工流程81-83
• 5.3 拱桥柔性吊杆更换的施工监控83-84
• 5.4 本章小结84-85
• 第六章 结论与展望85-87
• 6.1 结论85
• 6.2 展望85-87
• 参考文献87-89
• 致谢89

【参考文献】

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1 汤国栋;陈宜言;姜瑞娟;廖光明;张方;谢北成;;破损安全桥梁拉索及其系统研究[J];四川大学学报(工程科学版);2007年06期

2 任伟新;陈刚;;由基频计算拉索拉力的实用公式[J];土木工程学报;2005年11期

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本文编号：428754