改进型刚架拱结构研究及应用

论文摘要

钢筋混凝土刚架拱桥自1979年应用以来,由于比同跨径的其它拱桥有诸多的优点,在全国广泛修建。然而,随着我国经济的快速发展,公路交通量不断增加,公路桥梁负荷日益加重。由于推行拖挂运输和集装箱运输,故普遍存在桥梁承载力不足的情况,加之桥梁的不断老化、破损,矛盾比较突出。本项目以山东省济宁市327国道泗河大桥旧桥改建工程为背景工程,结合对以往的刚架拱桥的病害产生机理的剖析,对主要承重构件、拱轴线型、矢跨比、拱脚支撑方式及拱肋间距等方面的参数影响分析,达到了优化设计参数,从设计角度实施改进的目的；并结合工地实际情况从施工工艺方面进行了优化；对于背景工程中的钢筋混凝土刚架连拱结构型式,考虑场地土实际性质,采用“桩—土”相互作用模拟的原理建立考虑上下部共同作用的连拱分析计算模型更符合实桥运营状态,对背景工程—327国道兖州泗河大桥整个工程项目的总体设计、桥梁工程及技术方案等内容进行了总体审查并对施工图纸各篇章的内容进行详细的技术论证,并完成了改进型钢筋混凝土刚架拱桥上、下部的详细结构分析及设计验算,得出以下结论：(1)《国道G327线兖州泅河大桥(北桥)新建工程施工图》设计文件中钢筋混凝土刚架连拱桥内容齐全,上、下部结构设计合理,满足施工要求；(2)结构分析验算结果表明各主要控制截面强度满足《规范》要求,结构总体具有一定的安全储备,个别截面需进一步加强抗裂性构造措施。研究密切联系工程实际,把课题中取得的研究成果应用于济宁市乃至山东省更多的同类型桥型设计,对于钢筋混凝土刚架拱这一传统型的发展更具有工程实际意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 概述
• 1.1 引言
• 1.2 研究背景
• 1.2.1 刚架拱桥结构特征和受力特点
• 1.2.2 改进型刚架拱桥结构研究的必要性
• 1.3 项目研究的目的和研究内容
• 1.3.1 研究目的及意义
• 1.3.2 改进型结构的主要研究内容
• 1.3.3 主要研究路线
• 第二章 刚架拱桥病害成因分析
• 2.1 刚架拱桥病害现状
• 2.2 刚架拱桥病害成因分析
• 2.2.1 设计方面
• 2.2.2 施工方面
• 2.2.3 养护方面
• 2.3 改进型刚架拱桥设计特点
• 2.3.1 主要构件改进设计
• 2.3.2 施工工艺改进
• 2.3.3 桥面系改进
• 2.4 小结
• 第三章 改进型刚架拱结构分析研究
• 3.1 背景工程
• 3.2 改进型刚架拱桥结构分析
• 3.2.1 横向分布研究
• 3.2.2 拱轴线形优化
• 3.2.3 拱脚支撑方式优化
• 3.2.4 背景工程分析计算
• 3.3 改进型刚架连拱基础优化研究
• 3.3.1 桩土相互作用简化模拟
• 3.3.2 基础优化设计
• 3.4 小结
• 第四章 依托工程实桥应用
• 4.1 桥梁总体评价
• 4.1.1 评定依据
• 4.1.2 计算复核过程
• 4.1.3 主要技术标准
• 4.1.4 主要验算成果
• 4.2 上部结构验算
• 4.2.1 结构分析
• 4.2.2 主要验算成果
• 4.3 下部结构验算
• 4.3.1 概述
• 4.3.2 分析验算
• 4.4 小结
• 结论与建议
• 主要参考文献
• 致谢