吊拉组合体系在悬索桥加固中的研究与应用

论文摘要

伴随着经济的快速发展,公路交通运输量的大幅度增长,公路桥梁所承受的负荷又有新的特点,比如交通量不断增大、重型车辆增加及超载现象严重、超限运输的增加,加之旧桥部分老化、破损,按现在桥梁和运输状况,桥梁的承载能力已经不能适应现代化交通运输的要求。已建桥梁的维修、养护、加固、改造已成为亟待解决的问题,所以开展有关的维修与加固方法研究是非常有必要的。在大量的工程实践中,国内许多专家都对旧桥的加固进行了深入的研究,提出并总结出了许多方法,为我国旧危桥的改造做出了积极贡献。特别是对于梁桥,拱桥等桥型的改造加固方法已经相当成熟,但对于悬索桥这种结构体系的改造加固仍然停留在方案阶段,付诸于实践的工程实例很少。本文通过对盘百公路南盘江大桥(主跨240m的悬索桥结构)的加固工程方案的研究,运用midas有限元分析软件,对其进行加固复核计算。针对复核结果中出现的问题,提出具体的解决意见和方法,并最终确定了其既经济又合理的方案。本文主要进行的工作如下：1、翻阅大量有关桥梁加固相关文献,通过对现有的桥梁加固方法进一步的总结,归纳出该悬索桥加固的原理,从而实现改造原桥结构受力状态,提高承载力的目的。2、根据有限元理论,借助有限元分析软件建立吊拉组合体系加固悬索桥方案的计算模型,对该桥加固前后进行结构分析,包括对结构的内力、应力、疲劳、刚度以及动力分析,分别从静力特性、动力特性等方面确定原桥基本受力状态,从而说明桥梁存在的问题。并针对计算结果中出现的这些问题提出解决方案,确定既经济合理又能够满足承载能力和正常使用要求的优选方案。3、本文也对锚室、体外预应力等做了局部计算及主要施工工艺的简单介绍,确保局部构件在构造上切实可行,受力合理。通过对以上内容的分析讨论,希望可以得出一些有益的方法和结论,便于对悬索桥加固改造工程的设计、施工提供参考建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 旧桥加固的概念和意义
• 1.2 旧桥加固的理论
• 1.3 旧桥加固的特点和方法
• 2 悬索桥加固的发展现状
• 2.1 悬索桥的发展历史
• 2.2 悬索桥的构造及特点
• 2.3 吊拉组合体系加固悬索桥的原理及方法
• 2.3.1 吊拉组合体系加固悬索桥的原理
• 2.3.2 吊拉组合体系的计算理论
• 2.3.3 吊拉组合体系加固悬索桥的主要内容
• 2.3.4 斜拉索初拉力的确定
• 2.4 论文的工程背景及主要工作
• 2.4.1 工程背景
• 2.4.2 本文开展的主要工作
• 3 主桥加固改造方案的分析与研究
• 3.1 原桥有限元计算模型
• 3.2 原桥静力特性分析
• 3.2.1 主缆及吊杆内力计算与分析
• 3.2.2 主桁构件的内力计算与分析
• 3.2.3 构件的疲劳分析
• 3.2.4 构件刚度计算
• 3.2.5 原桥结构的动力计算
• 3.3 加固后桥梁受力状态计算与分析
• 3.3.1 原桥加固方案的分析与调整
• 3.3.2 斜拉索索力的确定
• 3.3.3 斜拉索对原桥受力的影响分析
• 3.3.4 温度荷载对组合体系的影响分析
• 3.4 本章小结
• 4 桥梁加固改造中局部构件设计
• 4.1 体外预应力加固设计
• 4.1.1 体外预应力锚固端构造设计
• 4.1.2 体外预应力防腐
• 4.2 边跨斜拉索锚固端构造
• 4.3 主桁桥面板粘贴钢板加固
• 4.3.1 粘贴钢板加固的计算方法
• 4.3.2 加固方案粘贴钢板计算
• 4.4 桥面铺装层的维修
• 4.5 本章小结
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢