整体式桥台无伸缩缝桥梁抗洪性能研究

论文摘要

整体式桥台无伸缩缝桥梁作为一种新型的桥梁由于其特有的优点而在国外得到广泛的发展,但在国内较少对其进行研究与应用。目前,还尚少有报道指出对具体实桥的抗洪性能进行过完整的量化分析。同时,水毁是公路桥梁较大的自然灾害,每年由于洪灾使得桥梁破坏而造成的直接和间接经济损失是非常巨大的。因此很有必要对整体式桥台无伸缩缝桥梁的抗洪性能进行研究。为此,本文以福建永春县上坂大桥为背景工程,讨论整体式桥台无伸缩缝桥梁在最不利洪水力作用下的受力性能及影响其抗洪性能的主要参数,并比较了其与普通有缝桥抗洪性能的差异。本文的主要工作和结论有：(1)本文对桥梁所受的洪水作用力进行分析并对上坂大桥所受的洪水作用力进行量化计算。(2)采用有限元软件MIDAS/Civil建立了上坂大桥的有限元模型,通过与实桥静载试验进行比较分析表明,两者总体规律一致且吻合较好,说明本文建立的有限元模型能反映该桥的受力特性,为进一步研究整体式桥台无伸缩缝桥梁的抗洪性能提供了准确的有限元模型。(3)不管是板式橡胶支座还是盆式橡胶支座,桥梁支座、桥墩及桩基在洪水力作用下的最终受力基本一致。通过分析发现,洪水力对桥梁支座、桥墩和桩基的受力影响很大且当支座为板式橡胶支座时,支座很容易发生因为剪切位移过大而破坏。(4)与普通有缝桥相比。当跨数较多时,整体式桥台无伸缩缝桥梁两端桥台的优越性没法得到充分发挥而使得其抗洪受力性能与普通梁式桥相差不多；当跨数较少时,整体式桥台无伸缩缝桥梁的抗洪受力性能优于普通梁式桥。(5)通过改变桥梁的结构参数分析参数变化对整体式桥台无伸缩缝桥梁抗洪性能的影响,找出影响整体式桥台无伸缩缝桥梁抗洪性能的主要因素。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究课题的提出及意义
• 1.1.1 研究课题的提出
• 1.1.2 本文研究的意义
• 1.2 国内外研究现状及存在的问题
• 1.2.1 桥梁抗洪问题及研究现状
• 1.2.2 整体式桥台无伸缩缝桥梁研究现状及存在问题
• 1.3 背景工程
• 1.4 本文的研究内容
• 第二章 山洪对桥梁的作用力研究
• 2.1 桥梁水毁的原因分析
• 2.1.1 自然原因
• 2.1.2 人为原因
• 2.2 洪水流速计算方法介绍
• 2.2.1 实测法
• 2.2.2 洪水流量推算法
• 2.2.3 水利电力部东北勘察设计院法
• 2.2.4 铁道部第一设计院法
• 2.3 山洪对桥梁的破坏作用研究
• 2.3.1 山洪对桥梁水平作用力
• 2.3.2 山洪对桥梁的竖向作用力
• 2.3.3 桥墩所受洪水作用力
• 2.4 上坂大桥的洪水力计算
• 2.5 本章小结
• 第三章 有限元计算模型和验证
• 3.1 有限元模型的建立
• 3.2 实桥静载试验简介
• 3.2.1 测试内容及试验荷载
• 3.2.2 加载工况
• 3.3 有限元模型的验证
• 3.3.1 挠度比较
• 3.3.2 应变比较
• 3.4 本章小结
• 第四章 整体式桥台桥梁抗洪受力分析
• 4.1 洪水力对桥梁结构安全性的影响分析
• 4.2 荷载组合问题
• 4.3 整体式桥台桥梁的抗洪受力分析
• 4.3.1 支座为板式橡胶支座的桥梁抗洪分析
• 4.3.2 支座为盆式橡胶支座的桥梁抗洪分析
• 4.4 整体式桥台桥梁与有缝桥的抗洪对比分析
• 4.4.1 四跨整体式桥台桥梁与四跨有缝桥的比较
• 4.4.2 两跨整体式桥台桥梁与两跨有缝桥的比较
• 4.5 本章小结
• 第五章 整体式桥台无伸缩缝桥梁抗洪参数分析
• 5.1 斜交角
• 5.2 阻水面积
• 5.3 跨数
• 5.4 桩基尺寸
• 5.5 桩侧土的类型
• 5.6 桥台高度
• 5.7 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 攻读硕士期间参与的科硏实践工作