城市地道桥裂缝成因及处治措施研究

论文摘要

桥梁裂缝是桥梁结构的常见病害,也是工程界一直在研究和发展的课题。作为跨线桥的一种,地道桥以其独特的优点和适用性,已经越来越广泛地应用于工程建设中。本文以重庆经开区B10-1地道桥为研究对象,以其检测报告为依据,在厚板有限元理论的基础上,用Midas软件建立了地道桥的有限元模型,来具体分析其裂缝产生的原因。在分析过程中,根据裂缝分布的实际情况,分别考虑了温度荷载和移动荷载对结构不同部位的影响,最终得出了温度荷载是造成边板开裂的主要原因的结论和顺桥向配筋率不足是造成顶板顺桥向开裂的主要原因的结论。同时,考虑到B10-1地道桥的结构形式与传统的框架式地道桥的结构形式的不同点,对其结构形式的合理性进行了探讨,得出了原结构结构形式的不合理性才是造成结构开裂的根本原因的结论。最后,介绍了几种常用的裂缝修补方法,并针对B10-1地道桥病害的实际情况,提出了经济、合理的病害处治措施。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.1.1 桥梁裂缝概述
• 1.1.2 地道桥的基本概念
• 1.1.3 常用裂缝修补方法介绍
• 1.1.4 本课题的研究目的、实用价值与理论意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文所要解决的问题及研究方法
• 第二章 厚板有限元分析的基本理论
• 2.1 引言
• 2.2 厚板有限元理论
• 2.2.1 建立基本假定
• 2.2.2 确定单元的位移、内力和变形
• 2.2.3 建立形函数
• 2.2.4 建立应变与节点位移的关系——几何矩阵[B]
• 2.2.5 本构关系——弹性矩阵[D]
• 2.2.6 在局部坐标系下建立单元刚度矩阵[K]
• 2.2.7 在总体坐标系下建立单元刚度矩阵
• 2.2.8 弹性地基的处理
• 2.2.9 引入边界条件,解刚度方程,求节点位移和单元内力
• 第三章 B10-1地道桥有限元模型的建立
• 3.1 有限元通用程序的发展及Midas软件简介
• 3.2 用Midas建立B10-1地道桥有限元模型
• 3.2.1 模型的规划
• 3.2.2 模型的建立
• 3.2.3 施加荷载
• 3.2.4 施加边界条件
• 第四章 结构分析及成果
• 4.1 裂缝成因初步分析
• 4.2 裂缝成因详细分析
• 4.2.1 边板温度裂缝分析
• 4.2.2 顶板裂缝成因分析
• 4.2.3 裂缝成因综合分析
• 4.3 结构合理性探讨
• 4.4 分析成果
• 4.5 B10-1地道桥裂缝修补措施
• 第五章 结论及展望
• 5.1 本文所完成的主要工作
• 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