既有桁式组合拱桥病害分析及维修加固研究

既有桁式组合拱桥病害分析及维修加固研究

论文摘要

桁式组合拱桥作为我国上世纪八十年代首创的一种桥型,以其较高的技术经济优越性,被广泛应用和发展起来。石柱县沿溪大桥建成于2003年3月,主跨达180米,该桥建成营运近四年后,出现部分构件损伤的情况,已影响到桥梁的正常使用,需要进行维修加固。本文结合沿溪大桥存在的病害,建立结构整体有限元模型,计算分析了该桥在不同工况下的承载能力和应力。建立拱顶实腹段的空间实体模型,作了局部应力分析。论文还计算分析了桥梁的自振特性,以及当受到河流中的漂浮物的撞击时,撞击力对桥梁结构的影响情况。最后,在理论计算的基础上,对其存在的病害原因进行分析。根据分析结果和和使用要求,结合工程实际情况,阐述了沿溪桥的加固方案,并介绍了应用于该桥的新材料、新工艺。本文提到的计算分析方法和桥梁加固方案对同类桥梁的加固具有一定的参考价值。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 桁式组合拱桥的产生和发展
  • 1.2 桁式组合拱桥的现状
  • 1.3 本文主要研究内容
  • 第2章 石柱县沿溪大桥的外观调查及检测
  • 2.1 石柱县沿溪大桥概况
  • 2.2 桥梁拱轴线和结构尺寸检测结果
  • 2.2.1 拱轴线的测量结果
  • 2.2.2 结构尺寸的检测结果
  • 2.3 结构表观状况及各类病害的检测结果
  • 2.4 混凝土强度检测
  • 2.4.1 回弹法测试的原理
  • 2.4.2 混凝土强度检测结果
  • 2.5 大桥构件混凝土缺陷超声波检测
  • 2.5.1 超声波检测混凝土缺陷的基本原理
  • 2.5.2 超声波检测混凝土缺陷的结果
  • 第3章 沿溪大桥结构静力计算分析
  • 3.1 全桥整体静力分析
  • 3.1.1 建模关键参数的选取
  • 3.1.2 建模思路
  • 3.1.3 全桥整体计算结果
  • 3.2 拱项实腹段局部分析
  • 3.2.1 建模的思路
  • 3.2.2 局部模型分析结果
  • 3.3 河流中漂流物对桥梁结构的影响分析
  • 3.3.1 计算模型的建立
  • 3.3.2 下弦杆受到撞击时的计算分析
  • 3.3.3 竖杆、斜杆受到撞击时的计算分析
  • 3.4 本章小结
  • 第4章 沿溪大桥动力计算分析
  • 4.1 动力分析理论
  • 4.1.1 结构自振的有限元分析法
  • 4.1.2 子空间迭代法
  • 4.2 桥梁自振特性分析
  • 4.2.1 计算模型的建立
  • 4.2.2 全桥(未增加横桥向约束)自振特性计算
  • 4.2.3 全桥(增加横桥向约束)自振特性计算
  • 4.3 本章小结
  • 第5章 桥梁病害原因分析及加固设计
  • 5.1 沿溪大桥病害原因分析
  • 5.1.1 混凝土的裂缝分析
  • 5.1.2 沿溪大桥裂缝部位与原因分析
  • 5.2 沿溪大桥加固设计
  • 5.2.1 加固设计思路
  • 5.2.2 技术标准及设计依据
  • 5.2.3 加固设计要点
  • 5.3 沿溪大桥加固设计中的关键技术
  • 5.3.1 植筋技术
  • 5.3.2 碳纤维布加固技术
  • 5.4 沿溪大桥加固施工
  • 5.4.1 加固施工顺序
  • 5.4.2 裂缝治理
  • 5.4.3 结构混凝土表面缺陷修补
  • 5.4.4 粘结碳纤维布施工
  • 5.4.5 粘贴钢板施工
  • 5.4.6 结构表面的植筋处理
  • 5.4.7 外包混凝土的浇筑
  • 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读硕士期间发表的论文和科研成果
  • 相关论文文献

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