双曲拱桥加固技术研究

论文摘要

解放以后,我国在总结古老拱桥建筑的基础上,发展了一种新型拱桥——双曲拱桥。这种桥型在结构上继承了砖石拱桥的优良传统,吸收了现代装配式钢筋混凝土桥的优点,在外观上具有民族特色,是我国独有的一种拱桥。但由于双曲拱桥的构造和施工特点以及设计上的缺陷,特别是随着我国交通运输的不断发展,车辆特别是重车迅速增多,在六、七十年代大量修建的低荷载标准的双曲拱桥在长期超负荷运营的过程中逐渐暴露出结构、出现了不同程度和不同类型的病害,这些问题导致承载能力不足的同时,有的甚至达到危害行车安全、影响正常交通运行的程度。本文依托四川达州平滩大桥为工程背景,进行双曲拱桥加固技术研究。主要内容如下：①对双曲拱桥的构造特点进行分析以及计算方法的研究。重点介绍传统的拱桥计算理论与有限元分析法,并对这两种方法进行比较分析,并阐述传统的拱桥计算理论产生误差的原因。②主要研究双曲拱桥的病害以及产生的原因,并对其进行加固处理。结合既有双曲拱桥的不同病害进行详细分类,分别对主拱圈,腹拱,侧墙,桥面系,以及基础墩台的病害做了检查归类,进而对各种病害产生的原因做了研究分析,并分别对其进行加固方法的研究。③结合四川达州平滩大桥进行加固处理。经过加固处理,主拱圈的强度刚度都能满足设计要求,墩台也能能够满足应力和稳定性的要求。加固结果取得良好的社会和经济效益。由于早期修建的双曲拱桥,暴露出许多缺点和病害,由于各种原因在一段时间不可能重建,因此对双曲拱桥的加固具有很高的经济和社会价值。本文通过理论分析和四川达州平滩大桥的加固处理,总结研究的一些成果对今后双曲拱桥的加固具有一定的参考价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 概述
• 1.1 国内外拱桥发展概况
• 1.1.1 拱桥发展概况
• 1.1.2 拱桥的分类
• 1.2 双曲拱桥发展概况
• 1.3 双曲拱桥病害与加固方法现状
• 1.3.1 双曲拱桥常见病害
• 1.3.2 拱桥常用的加固方法
• 1.4 本文研究主要内容
• 第二章 双曲拱桥构造与计算
• 2.1 双曲拱桥构造
• 2.1.1 主拱圈的构造
• 2.1.2 拱上建筑的构造
• 2.1.3 墩台形式
• 2.2 双曲拱桥的特点
• 2.3 双曲拱桥计算方法
• 2.3.1 悬链线无铰拱弹性中心法
• 2.3.2 恒载内力计算
• 2.3.3 活载内力计算
• 2.3.4 连拱作用对主拱圈内力的影响
• 2.3.5 有限单元法
• 2.4 传统拱桥计算理论与有限元分析方法的对比
• 2.5 本章小结
• 第三章 双曲拱桥病害与加固方法
• 3.1 概述
• 3.2 双曲拱桥的病害及其特征
• 3.2.1 桥面系病害
• 3.2.2 腹拱病害
• 3.2.3 主拱圈病害
• 3.2.4 侧墙病害
• 3.2.5 墩台及基础病害
• 3.3 双曲拱桥的病害原因分析
• 3.3.1 双曲拱桥结构的先天不足
• 3.3.2 设计缺陷
• 3.3.3 施工原因
• 3.3.4 使用因素
• 3.3.5 其它原因
• 3.4 双曲拱桥的病害预防
• 3.5 双曲拱桥的加固方法
• 3.5.1 双曲拱桥的裂缝处治方法
• 3.5.2 双曲拱桥上部结构加固的基本原理
• 3.5.3 双曲拱桥上部结构加固方法
• 3.5.4 双曲拱桥下部结构加固方法
• 3.5.5 加固方案选定原则
• 3.6 本章小结
• 第四章 四川达州平滩大桥病害与加固
• 4.1 工程概况
• 4.2 平滩大桥的病害现状
• 4.2.1 现场初步调查后发现的病害
• 4.2.2 现场裂缝详细调查
• 4.3 平滩大桥病害分析
• 4.3.1 设计原因
• 4.3.2 使用方面原因
• 4.4 平滩大桥的加固设计与计算
• 4.4.1 主拱圈内力计算
• 4.4.2 横系梁内力计算
• 4.4.3 主拱台地基应力及稳定性验算
• 4.5 平滩大桥加固方案与施工要点
• 4.5.1 加固设计要点
• 4.5.2 加固施工加载程序
• 4.5.3 加固后的使用效果
• 4.6 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 本文取得的主要成果
• 5.2 今后工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果