圬工拱桥增大截面加固机理分析

论文摘要

圬工拱桥具有就地取材、节省钢筋和水泥、构造简单、有利于普及、承载潜力大、养护费用少等优点,在我国修建的比较多。近些年来,随着荷载等级的提升,越来越多的圬工拱桥出现承载力不足等不同程度的损坏。因此,研究圬工拱桥的维修加固已是迫在眉睫。增大截面加固法是指在构件的上面或下面浇一层新混凝土或补加相应的钢筋,以提高构件的承载力,此方法较直观,它广泛的应用于公路旧桥的加固设计,是圬工拱桥加固中常用的一种方法。论文通过大型通用有限元程序ANSYS对圬工偏心受压构件加固前后的受力过程进行了模拟,分析了圬工偏心受压构件增大截面加固机理,得出了加固前圬工拱圈承载力的评定方法,并给出了圬工拱桥增大截面加固的计算方法。通过南杂木桥加固前后计算实例表明,本文所提计算方法是合理的,可作为圬工拱桥增大截面加固的计算方法,具有重要的工程应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 桥梁加固研究意义及现状
• 1.1.1 桥梁加固研究意义
• 1.1.2 桥梁加固研究现状
• 1.2 圬工拱桥的受力特点及其发展
• 1.2.1 圬工拱桥的受力特点
• 1.2.2 圬工拱桥的发展
• 1.3 圬工拱桥常见病害及其影响
• 1.3.1 主拱圈开裂
• 1.3.2 腹拱圈开裂
• 1.3.3 桥面破损
• 1.3.4 防水层破坏或失效
• 1.3.5 桥墩台基础破坏
• 1.4 圬工拱桥加固
• 1.4.1 加固原则
• 1.4.2 桥梁加固内容及步骤
• 1.4.3 圬工拱桥加固的常用方法
• 1.4.4 加固方法比较
• 1.5 本文研究的意义及内容
• 1.5.1 本文研究的意义
• 1.5.2 本文研究的内容
• 第二章 圬工拱桥增大截面加固承载力分析
• 2.1 圬工拱桥增大截面加固方法
• 2.1.1 拱腹加拱肋
• 2.1.2 拱腹加拱板
• 2.2 ANSYS 介绍及其在桥梁非线性分析中的应用
• 2.2.1 有限元法在桥梁结构中的应用
• 2.2.2 ANSYS 介绍
• 2.2.3 ANSYS 在桥梁非线性分析中的应用
• 2.3 圬工偏压构件增大截面有限元分析模型
• 2.3.1 材料本构关系
• 2.3.2 材料破坏准则
• 2.3.3 单元特点及收敛准则
• 2.3.4 圬工偏压构件有限元计算模型
• 2.4 有限元计算结果
• 2.4.1 应力计算结果
• 2.4.2 应变计算结果
• 2.4.3 极限承载力计算
• 2.5 本章小结
• 第三章 圬工拱桥增大截面加固计算方法
• 3.1 概述
• 3.2 加固前圬工拱圈承载力评定
• 3.2.1 计算原则
• 3.2.2 强度计算
• 3.2.3 偏心距验算
• 3.3 圬工拱桥增大截面加固计算
• 3.3.1 荷载分配原则
• 3.3.2 计算方法
• 3.4 本章小结
• 第四章 实例分析
• 4.1 依托工程概况
• 4.2 有限元模型的建立
• 4.3 有限元计算结果
• 4.3.1 轴力计算
• 4.3.2 弯矩计算
• 4.3.3 应力计算
• 4.3.4 挠度计算
• 4.3.5 强度计算
• 4.4 本章小结
• 第五章 圬工拱桥增大截面加固建议
• 5.1 一般规定
• 5.2 构造要求
• 5.3 计算方法
• 5.3.1 计算原则
• 5.3.2 计算方法
• 结论及展望
• 结论
• 展望
• 参考文献
• 致谢