用L形钢筋砼肋加固石拱桥方法研究

论文摘要

本文依托导师周志祥承担的国家973计划项目子课题,根据导师提出的用L形钢筋混凝土肋加固石拱桥的复合式加固新方法,以重庆市涪陵大溪河大桥为依托工程,对其现有病害成因、结构加固改造方案、设计计算方法、施工方案、主拱加固前后的受力性能以及结构后期发展情况开展研究,主要内容有：①以重庆涪陵大溪河大桥为依托工程,对其现有病害进行归类总结,分析其病害成因,建立实体有限元模型分析主拱的内力,验算其承载能力；②归类分析了现有各种加固方法的优缺点,并对增大主拱截面和用L形钢筋混凝土肋加固主拱进行验算,通过施工工艺对比、可行性研究及加固后结构的耐久性分析的综合评估,最终选择以L形钢筋混凝土肋加固主拱作为实施方案；③针对L形钢筋混凝土肋加固大溪河大桥,阐述了大桥加固改造工程的施工工艺,对其合理性进行分析；建立实体有限元模型分析加固后新旧结构的受力状态、内力分配情况以及在石砌主拱刚度退化下加固结构的受力性能,计算结果表明,加固施工方案合理可行,新增结构能够很好分担旧结构受力,内力分布合理,结构承载力得到明显提高；本文的研究成果将为石拱桥加固的理论研究和施工提供参考,同时也对现有石拱桥加固技术提供新的思路。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 石拱桥的产生以及发展
• 1.2 石拱桥的主要类型及演变历程
• 1.2.1 石板拱桥
• 1.2.2 石肋双曲拱
• 1.2.3 全空式石肋拱桥
• 1.2.4 石砌版肋拱
• 1.3 石拱桥加固的意义
• 1.4 旧危桥加固的技术准则
• 1.5 本文的主要研究内容及加固思路
• 第二章 既有桥梁病害分析及承载力验算
• 2.1 大溪河大桥工程概况
• 2.2 大溪河大桥的主要病害及原因分析
• 2.2.1 主拱拱圈病害及其成因
• 2.2.2 腹拱病害及成因
• 2.2.3 桥面病害及成因
• 2.3 大溪河大桥拱轴线形的确定
• 2.4 大溪河大桥承载能力评定
• 2.4.1 空间实体模型建立过程中关键参数的选取
• 2.4.2 结果分析
• 2.4.3 承载力验算
• 2.5 石拱桥的安全性问题
• 2.6 本章小结
• 第三章 主拱结构加固改造方案
• 3.1 石拱桥加固方案综述
• 3.1.1 增大截面加固法
• 3.1.2 调整拱上恒载加固法
• 3.1.3 锚喷混凝土加固法
• 3.2 增大主拱截面加固既有拱桥
• 3.2.1 加固方案
• 3.2.2 维修加固设计依据
• 3.2.3 计算结果
• 3.3 用L形钢筋砼肋加固既有拱桥
• 3.3.1 加固理念
• 3.3.2 加固改造方案
• 3.3.3 计算结果
• 3.4 加固方案对比分析
• 3.4.1 承载力对比
• 3.4.2 施工方案对比
• 3.5 本章小结
• 第四章 用L形钢筋砼肋加固拱桥构造及性能分析
• 4.1 大桥加固设计关键构造
• 4.1.1 主拱加固设计构造要点
• 4.1.2 腹拱及横墙加固构造
• 4.1.3 引拱桥加固构造
• 4.1.4 桥面及其附属设置
• 4.2 大桥加固改造施工流程及其合理性研究
• 4.2.1 大溪河大桥加固改造施工流程
• 4.2.2 施工阶段主拱内力变化
• 4.2.3 加固改造施工流程合理性探讨
• 4.3 石拱性能退化过程对复合结构力学性能的影响
• 4.3.1 有限元模型的建立
• 4.3.2 结果分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论和展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果