独柱支撑曲线混凝土连续箱梁桥侧向位移及其加固和限位措施研究

论文摘要

随着近几年曲线梁桥结构形式在我国公路、桥梁以及其他领域的广泛应用,诸多病害由于桥梁通行能力的过快增长和服役期的逐渐延长日益凸显,其中“横向爬移”(侧向位移)是其独有的病害。针对此类病害,国内外数位学者对此做了大量的研究并相应提出了一些有益建议,但并没有形成一个完整的理论体系,因而,有必要对其做进一步的研究。本文结合笔者所做多座曲线梁桥的检测和加固工程项目,对影响曲线梁桥侧向位移的诸多因素进行了深入细致的研究。提出汽车荷载是影响曲线梁侧向位移的主要因素,并运用经典力学原理,推导出了考虑桥梁墩柱和支座影响下汽车荷载作用于曲梁上的梁体任意截面的侧向位移解析解；结合汽车荷载的特点,提出了曲梁侧向位移的位移机理,并且根据位移机理建立了曲梁侧向位移随时间增长的位移积累图式；分析了在汽车荷载作用下影响曲梁侧向位移的三种因素：支座预偏心、墩柱高度和曲率半径,提出墩柱高度和曲率半径的变化对汽车荷载作用下曲梁侧向位移的影响比较大；提出侧向位移病害分为两种类型,并对两类病害的特点及其机理进行了分析,结合工程实践针对两类病害提出了具体的加固方案；另外,本文还对曲梁的侧向限位措施进行了研究,根据工程实践提出了柔性限位和刚性限位两种具体的措施,并对两种限位措施的优缺点进行了对比分析。通过本文的研究,得出了一些重要的结论,这些结论将对以后曲线梁桥的建设和后期养护工作有一定的指导作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 曲线梁桥的发展及在工程中的地位
• 1.1.1 概述
• 1.1.2 曲线梁桥在国内外的发展与应用
• 1.2 曲线梁桥力学特点及计算理论研究现状
• 1.2.1 曲线梁桥力学特点
• 1.2.2 曲线梁桥计算理论
• 1.3 曲线梁桥病害研究现状
• 1.4 曲线梁桥侧向位移原因研究现状
• 1.5 本文的主要工作及研究内容
• 第二章 汽车荷载作用下曲梁侧向位移计算方法研究
• 2.1 汽车荷载对曲线梁桥的作用及影响
• 2.1.1 汽车荷载的特点
• 2.2 汽车荷载对曲线梁侧向位移影响的计算分析方法
• 2.2.1 单梁计算理论
• 2.2.2 一次超静定两端铰支单跨曲线梁的内力与位移
• 2.2.3 同曲率两跨连续曲线梁位移解
• 2.2.4 考虑墩柱侧向刚度的同曲率两跨一次超静定曲梁位移解
• 2.2.5 解析解与有限元程序计算结果对比
• 2.3 汽车荷载作用下曲梁桥侧向位移积累分析
• 2.3.1 桥梁支承类型
• 2.3.2 曲线梁梁体位移分析
• 2.3.3 曲线梁侧向位移积累模拟
• 2.4 本章小结
• 第三章 连续曲线箱梁桥侧向位移分析
• 3.1 依托工程
• 3.1.1 旧城胜利大桥
• 3.1.2 郑州某立交B匝道桥
• 3.2 曲线梁桥模型建立
• 3.2.1 梁格分析理论
• 3.2.2 梁格划分
• 3.2.3 支座墩柱模拟
• 3.3 有限元模型计算
• 3.3.1 汽车荷载影响分析
• 3.3.2 温度作用影响计算
• 3.4 本章小结
• 第四章 加固及侧向限位措施研究
• 4.1 曲梁侧向位移类型研究
• 4.1.1 侧向位移问题的产生
• 4.1.2 侧向位移类型
• 4.2 侧向位移曲梁的加固方法研究
• 4.2.1 加固目的
• 4.2.2 加固原则
• 4.2.3 加固方法
• 4.2.4 加固实例
• 4.3 曲梁侧向限位措施方法的研究
• 4.3.1 柔性限位
• 4.3.2 刚性限位
• 4.3.3 其他限位
• 4.4 本章小结
• 结论与建议
• 结论
• 建议
• 参考文献
• 致谢