带损伤在役拱桥的荷载试验与承载能力评估

论文摘要

拱桥外形美观,经济实用,种类繁多,应用广泛；其跨越能力大,优势明显。然而,随着我国经济飞速发展,公路、铁路交通量与日俱增,早期建设的很多拱桥出现了不同程度的损伤和病害,如开裂,漏筋,钢筋锈蚀等等。随着损伤和病害的日积月累,桥梁的承载力逐步降低,随之而来的是桥梁的安全性越来越低,很多拱桥的使用寿命远达不到设计年限,甚至面临倒塌破坏的危险。因此,评估带损伤在役拱桥的承载能力,研究拱桥的合理桥型,已成为桥梁界的重要研究课题之一。本文结合具体的桥梁检测工程实践,对使用多年的带损伤的双曲拱桥、桁架组合拱桥及中承式钢筋混凝土拱桥进行静力荷载试验和理论分析,对三种形式的拱桥进行承载能力评估。本文的研究主要有：1.以3座带损伤的实际桥梁作为研究对象,通过现场实测结构尺寸,应用计算软件桥梁博士,MIDAS等对结构进行建模分析,计算出主要截面的设计荷载,确定控制截面的静力荷载布置位置,计算出控制截面的理论最大应力及挠度,作为试验时的控制应力及控制挠度。2.对3座带损伤的实际桥梁进行荷载试验。实时监控荷载试验中每级工况加载时控制截面的挠度及应变,在实测挠度及应变小于试验控制值的情况下持续进行,以保证桥梁的安全。对试验过程进行详细描述,对试验数据进行记录整理,为3座桥梁的承载能力评定提供真实、具体的数据。3.从挠度和应变两方面,将理论计算值与试验实测值进行的比较与分析,对现有桥梁进行承载能力评估；而后对3座桥梁现有承载力进行比较,评选出现阶段承载能力好、安全系数高、损伤较小的桥型,为拱桥的设计和方案比选提供参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 拱桥的现状及主要类型
• 1.2 拱桥的特点及发展
• 1.2.1 双曲拱桥的特点及发展
• 1.2.2 桁架组合拱桥的特点及发展
• 1.2.3 中承式钢筋混凝土拱桥的特点及发展
• 1.3 本文的研究意义和主要内容
• 第2章 拱桥病害的种类及成因分析
• 2.1 拱桥病害的种类
• 2.2 拱桥病害的成因分析
• 第3章 拱桥损伤识别研究现状及承载能力评估方法
• 3.1 旧桥的损伤识别与诊断方法的研究
• 3.1.1 桥梁损伤识别的基本思路
• 3.1.2 桥梁损伤识别的基本方法
• 3.2 桥梁的承载能力评估方法
• 第4章 云浪大桥静载试验及承载能力评估
• 4.1 云浪大桥基本概况
• 4.2 云浪大桥静力荷载实验准备
• 4.2.1 云浪大桥计算模型及控制截面布置
• 4.2.2 试验荷载车辆选择
• 4.2.3 试验工况及加载效率
• 4.3 静力荷载试验分析
• 4.3.1 挠度结果分析
• 4.3.2 应变结果分析
• 4.4 承载能力评估
• 第5章 里阳大桥静载试验及承载能力评估
• 5.1 里阳大桥基本概况
• 5.2 里阳大桥静力荷载实验准备
• 5.2.1 里阳大桥计算模型及控制截面布置
• 5.2.2 试验荷载车辆选择
• 5.2.3 试验工况及加载效率
• 5.2.4 试验工况应力及应变控制值
• 5.3 静力荷载试验分析
• 5.3.1 挠度结果分析
• 5.3.2 应变结果分析
• 5.4 承载能力评估
• 第6章 威平大桥静载试验及承载能力评估
• 6.1 威平大桥基本概况
• 6.2 威平大桥静力荷载实验准备
• 6.2.1 威平大桥计算模型及控制截面布置
• 6.2.2 试验荷载车辆选择
• 6.2.3 试验工况及加载效率
• 6.3 静力荷载试验分析
• 6.3.1 挠度结果分析
• 6.3.2 应变结果分析
• 6.4 承载能力评估
• 第7章 结论与展望
• 7.1 主要结论
• 7.2 今后研究工作的展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录