运用平铰拱理论提高拱桥承载力加固技术研究

摘要

我国为数众多的桥梁中，拱桥是一种极为重要的桥型。特别是在中西部地区山川河流众多，石料丰富，劳动力充裕，使得该地区修建了相当数量的拱桥，这其中圬工拱桥又占了相当大的比例。随着交通量的增长，行车密度及车辆载重越来越大，加之设计荷载偏低、年久老化、承载力不足等，导致很多旧桥出现各种各样的病害，有的已经满足不了使用上的要求。对旧桥进行快捷、有效的维修和加固成为一项重要工作。目前国内外加固方法总结归纳起来是从桥梁结构的外界因素或内在状况改变的角度两方面进行加固补强，提高承载力。平铰拱理论是在无铰拱和两铰拱的理论基础上提出来的。运用平铰拱理论加固拱桥是从内在因素出发，将原来的无铰拱在拱脚部位进行特殊技术处理后将其转化成平铰体系，改变其结构的受力状态，使其在受力过程中通过调整结构内力，达到内力的重新分配，开发主拱自身的潜力，进而优化结构受力达到提高拱桥承载力的目的。
　　 本文重点从对平铰拱理论的提出和其理论体系展开论述，然后引出运用其理论进行拱桥加固的具体方法一释能法，对释能法的力学原理、理论计算、模型试验、施工方法等做了全面详细的阐述。最后通过实例手算和实桥加固并对其进行荷载试验证明基于平铰拱理论的释能法在加固拱桥方面的高效、便捷和经济性，是符合实际、切实可行并且有效的拱桥加固方法和技术。