释能法提高拱桥承载能力的结构性能分析

论文题目: 释能法提高拱桥承载能力的结构性能分析

论文类型: 硕士论文

论文专业: 结构工程

作者: 崔圣爱

导师: 蒙云

关键词: 释能法,拱桥加固,内力重分配,承载力

文献来源: 重庆交通学院

发表年度: 2005

论文摘要: 目前拱桥加固普遍采用的“增大截面法”和“粘贴钢板法”等方法主要是通过外界条件的改变,利用外因(混凝土、钢筋、钢板、碳纤维布等)的作用,改善结构的受力状况,提高原桥的承载能力。其技术途径都是从外因起作用的角度进行桥梁的加固改造,但是内因才是结构破损的基础,解决外因只是“治标”,却不能“治本”。因此,如何从内因的角度通过对桥梁结构承载能力演变过程的预测,改变结构的受力体系,重新分配结构内力,改善结构自身受力状况来提高桥梁的承载能力,是需要认真研究的问题。所谓“释能法”正是从这一全新的角度通过对拱脚部位进行特殊技术处理后,改变主拱受力体系,释放和减小原桥主拱拱脚的内力,在主拱内进行内力的重分配,改善原桥的受力状况,发掘主拱的自身潜力,经济、快捷提高拱式桥梁承载力的新方法、新技术和新工艺。本文深入阐述了“释能法”加固桥梁的基本原理和可行性。通过对多座具有代表性拱桥在无铰和释能情况下的结构计算分析、模型对比试验以及对实桥(双龙桥)的应用和荷载试验,证明了用释能法加固改造旧危拱桥,能够较大幅度减少原桥拱脚上缘承受的负弯矩,调整主拱的内力,进行内力重分配,改善结构的受力性能。与无铰拱相比,在相同的荷载等级下,可省约30%的材料;在设计的桥型、主跨跨径、材料、截面尺寸相同时,可提高一个设计荷载等级。因此,用释能法加固改造旧危拱桥,提高其承载能力,是完全可行的,而且具有重大社会经济效益和工程实践意义。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 国内外桥梁现状及加固改造的意义

1.2 桥梁加固改造的技术途径、设计原则及基本要求

1.2.1 桥梁加固改造的主要技术途径

1.2.2 桥梁加固设计原则

1.2.3 桥梁加固改造的基本技术要求

1.3 拱桥加固技术研究现状

1.4 存在的问题

1.5 课题研究的内容和意义

第二章 释能法加固拱桥的原理

2.1 释能法的概念

2.2 释能法的理论基础

2.3 释能法加固拱桥的力学原理

2.4 释能拱桥与无铰拱桥和双铰拱桥的比较

2.4.1 释能拱桥与无铰拱桥的比较

2.4.2 释能拱桥与双铰拱桥的比较

2.5 释能拱桥的结构受力分析

2.5.1 无铰拱桥结构特点及受力分析

2.5.2 双铰拱桥结构特点及受力分析

2.5.3 释能拱桥结构受力优越性分析

第三章 释能法加固后主拱结构计算分析

3.1 释能拱结构受力计算叠加综合法

3.1.1 释能拱结构计算原理

3.1.2 叠加综合法计算模型及计算方法

3.2 结构计算分析

3.2.1 算例1计算分析

3.2.2 算例2 计算分析

3.2.3 算例3 计算分析

3.2.4 算例4 计算分析

3.2.5 算例5 计算分析

3.2.6 算例6 计算分析

第四章 模型试验分析

4.1 “释能法”模型试验大纲

4.1.1 试验的目的和意义

4.1.2 加载方式

4.1.3 分析方法

4.1.4 试验程序

4.2 试验结果分析

4.2.1 试验数据

4.2.2 相同荷载作用下释放内力状况比较

4.2.3 释能拱与无铰拱拱脚应变应力相同时承载力比较

4.2.4 小结

第五章 实桥的应用和荷载试验

5.1 双龙桥计算分析

5.1.1 双龙桥基本资料

5.1.2 计算过程和结果

5.1.3 双龙桥计算结果分析

5.2 截面包络图

5.2.1 截面包络图绘制简介

5.2.2 双龙桥加固后和加固前所需截面高度计算

5.2.3 双龙桥加固后和加固前截面包络图

5.2.4 双龙桥截面包络图分析

5.3 实桥荷载试验

5.3.1 荷载试验的目的

5.3.2 静载试验

5.3.3 试验荷载

5.3.4 试验结果与分析

5.3.5 检验结论

结束语

参考文献

攻读学位期间发表的论文及参加的科研项目

致谢

发布时间: 2008-08-28

参考文献

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