拱上建筑结构加固改造方法研究性

论文摘要

本文在对拱桥结构特征、病害成因、加固维修方法进行广泛调查和归纳总结的基础上,以重庆市彭水县国道319线九曲河大桥为依托工程,对其病害成因、结构加固改造方案、设计计算方法及施工方案开展研究,对立柱加固方法及其与盖梁等联结力学行为开展了较深入研究,其主要研究内容如下：①以重庆彭水九曲河大桥为依托工程,对具有横置桥道板拱上建筑的混凝土拱桥的主要病害进行分析。②针对九曲河大桥的主要病害,探讨其合理的加固改造方案；提出拱上建筑逐跨拆除改造的施工方案,并将其与一次性拆除改造施工方案进行对比分析,研究流两种施工方法对主拱受力的影响。③提出植筋联结增大截面的立柱加固方法,通过ABAQUS建立有限元模型分析,同时对传统通过箍筋焊接的加固立柱方法进行比较分析,论证该方法的合理性和有效性。④讨论了旧桥改造中盖梁与立柱的联结方式,研究了通过在两种构件中预埋角钢和钢板焊接的联结构造和施工方法,并利用ABAQUS有限元模型分析对其受力特点和传力机制进行了研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 拱桥的产生及发展
• 1.2 混凝土拱桥的主要病害
• 1.2.1 主拱圈开裂
• 1.2.2 拱上建筑损坏
• 1.3 混凝土拱桥常用加固方法
• 1.3.1 拱桥上部结构加固法
• 1.3.2 拱桥下部结构加固法
• 1.4 本文的主要研究工作
• 第二章 九曲河大桥的病害及加固改造方案
• 2.1 九曲河大桥工程概况
• 2.2 九曲河大桥工程的主要病害及原因分析
• 2.2.1 桥面局部破损
• 2.2.2 桥梁摆动较明显
• 2.2.3 横置行车道板悬臂部分发生断裂
• 2.3 拱上建筑结构加固改造方案
• 2.3.1 拱上建筑加固改造方案对比
• 2.3.2 方案一加固本桥的计算分析
• 2.3.3 本桥的加固设计
• 2.4 施工方案的比选及对结构行为的影响分析
• 2.4.1 一次性拆除改造对结构行为的影响分析
• 2.4.2 逐孔拆除改造对结构行为的影响分析
• 2.4.3 施工方案比选
• 2.5 本章小结
• 第三章 拱上立柱的加固方法与性能分析
• 3.1 混凝土立柱的加固方法
• 3.1.1 粘贴钢板加固法
• 3.1.2 外包钢加固法
• 3.1.3 粘结碳纤维片加固法
• 3.1.4 外包混凝土加大截面加固法
• 3.1.5 九曲河大桥的立柱加固方法
• 3.2 立柱增大截面加固的构造措施
• 3.2.1 箍筋焊接连接加固法
• 3.2.2 植筋连接加固法
• 3.3 新旧混凝土结合构造措施对结构性能的影响
• 3.3.1 单元及材料参数选取
• 3.3.2 焊接热对旧立柱混凝土损伤的模拟
• 3.3.3 模型边界条件
• 3.3.4 受载全过程分析
• 3.3.5 两种加固方法对比分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 立柱与盖梁的联结方法与性能分析
• 4.1 立柱与盖梁联结部位的受力分析
• 4.2 立柱与盖梁联结常用联结构造
• 4.2.1 立柱与盖梁现浇联结
• 4.2.2 预埋角钢与钢板焊接联结
• 4.3 立柱与预制盖梁的传力机制分析
• 4.3.1 有限元模型的建立
• 4.3.2 盖梁吊装时联结部位的力学行为分析
• 4.3.3 拱上建筑改造完毕后联结部位的力学行为分析
• 4.3.4 使用状态下联结部位的力学行为分析
• 4.3.5 立柱施工过程正应力的简化计算方法
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果