石拱桥潜承载能力的分析与评定

论文摘要

石拱桥是我国最古老、最重要、最成熟的桥型之一。尽管交通事业的发展和科学技术的进步,形形色色的桥型不断出现,但石拱桥仍就发挥着重要作用。现代交通流量的增加对较早时期建造的石拱桥提出了较高的要求。因此,利用正确的评估方法来评价现役石拱桥的承载能力得到了广泛的重视。本文阐述了我国石拱桥的发展史及国内外对石拱桥极限承载能力研究的现状。以长宁大桥为工程背景,基于石拱桥极限承载能力的基本理论,提出了石拱桥存在承载能力安全储备的三个因素。利用有限元建立空间模型,对影响石拱桥极限承载能力的因素进行了深入分析;并通过实桥动静载试验结合有限元计算分析,得到了在考虑石拱桥拱上建筑和桥面铺装时的承载能力要大于裸拱的承载能力的结论,从而提出了石拱桥具有潜承载能力的理论。本文的研究有助于了解石拱桥的受力结构和影响石拱桥承载力的因素,为现役石拱桥使用多年后的极限承载能力评估、安全评价提供了具有建设性的建议。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 石拱桥发展概况
• 1.2 课题的提出
• 1.3 国内外对石拱桥承载能力研究的现状
• 1.4 本文研究的目的及主要内容
• 1.4.1 论文研究的目的
• 1.4.2 论文研究的内容
• 第二章 石拱桥的极限承载能力研究
• 2.1 拱桥的稳定性分析
• 2.2 极限承载力分析
• 2.3 石拱桥极限承载能力的评定方法
• 2.3.1 静态参数识别法
• 2.3.2 直接参数法
• 2.3.3 机构分析法
• 2.4 小结
• 第三章石拱桥潜承载能力分析理论
• 3.1 石拱桥的结构形式和受力特点
• 3.2 石拱桥结构分析
• 3.2.1 石拱桥结构的分析理论
• 3.2.2 主拱圈合理拱轴线的确定
• 3.2.3 裸拱稳定性分析
• 3.2.4 拱上建筑与主拱联合作用分析
• 3.3 石拱桥潜承载能力分析
• 3.3.1 潜承载能力的提出
• 3.3.2 影响石拱桥承载能力的因素
• 3.4 小结
• 第四章 石拱桥潜承载能力计算分析
• 4.1 引言
• 4.2 现场普查
• 4.2.1 桥梁历史情况
• 4.2.2 线形及尺寸测量
• 4.2.3 表观状况检查
• 4.2.4 石料力学性能检测
• 4.3 计算分析
• 4.3.1 常规有限元分析
• 4.3.2 考虑拱上实腹段填料、行车道辅助作用的分析
• 4.4 受力结果分析
• 4.5 小结
• 第五章 现役石拱桥潜承载能力的评定
• 5.1 桥梁荷载试验的目的及意义
• 5.2 静载试验
• 5.2.1 试验加载截面及控制内力
• 5.2.2 试验荷载
• 5.2.3 测试方法
• 5.2.4 测点布置
• 5.2.5 控制截面挠度分析
• 5.2.6 应力测试分析
• 5.3 动载试验
• 5.3.1 试验测试截面
• 5.3.2 试验荷载
• 5.3.3 测试方法
• 5.3.4 动载试验结果分析
• 5.4 评定结论
• 第六章 结论
• 6.1 本文研究主要结论
• 6.2 尚需解决的问题
• 致谢
• 参考文献
• 在学习期间发表的论著及取得的科研成果