独柱墩梁桥横向抗倾覆安全性评估与加固技术研究

摘要

梁桥作为一种最古老、最简单实用的桥型，在桥梁建设中占有很大比重，其中独柱墩梁桥具有结构轻巧、简洁流畅、造型美观，桥下通透性好、下部工程量小，施工方便等诸多优点，尤其在受到地形、地物限制的情况下，独柱墩梁桥往往成为高速公路匝道桥和城市高架桥的首选桥型。但是由于独柱墩桥梁结构天生的横向抗倾覆能力不足，再加上现行规范未对桥梁的横向抗倾覆安全性做具体指导，近年来国内出现了多起独柱墩梁桥倾覆事故，造成了巨大的经济损失和人员伤亡。鉴于此，对独柱墩梁桥的横向抗倾覆安全性的研究，尤其是对横向抗倾覆安全性评估方法和抗倾覆加固方法的研究具有重要的理论意义、工程应用价值和良好的社会经济效益。本文针对独柱墩梁桥的受力特点，分析其倾覆机理，结合工程实例，借助有限元分析软件Midas Civil，对独柱墩梁桥横向抗倾覆安全性评估方法和加固方法进行了分析研究，主要内容如下：
　　（1）阐述了独柱墩梁桥横向抗倾覆安全性问题的研究现状和研究意义，总结了梁桥的计算理论、稳定理论和有限元分析方法。结合独柱墩梁桥的受力特点，分析了其倾覆机理及发生倾覆的主要原因。
　　（2）参考相关规范，结合工程实例，借助有限元分析软件 Midas Civil对比分析，提出了基于失效支座的支反力计算抗倾覆稳定系数的方法。基于国内汽车荷载现状调查资料，提出了合理的横向抗倾覆安全性验算汽车荷载模式。
　　（3）分析总结了独柱墩梁桥横向抗倾覆安全性评估流程和评估指标，得出了独柱墩桥梁倾覆风险分级表，为既有独柱墩桥梁的横向抗倾覆安全性评估和加固提供了依据。
　　（4）探讨了四种横向抗倾覆加固方法，分析了其适用条件和优缺点。通过加固工程实例，验证了加固方法的合理有效性。分析探讨了基于桥梁的横向抗倾覆安全性评估结论及结构的受力特点、构造特点正确选择加固方案的方法。

目录

第一章 绪论

1.1 独柱墩梁桥概述

1.2 独柱墩梁桥横向抗倾覆安全性的研究现状

1.3 桥梁加固技术的发展和研究现状

1.4 选题意义和课题来源

1.5 本文主要研究内容

第二章 独柱墩梁桥的力学特点和倾覆机理分析

2.1 独柱墩梁桥的分类和结构力学特点

2.2 独柱墩梁桥的倾覆机理分析

2.3 独柱墩梁桥的计算理论

2.4 独柱墩梁桥的稳定理论

2.5 本章小结

第三章 独柱墩梁桥横向抗倾覆安全性评估方法研究

3.1 国内外规范关于桥梁横向抗倾覆安全性的规定

3.2 抗倾覆稳定系数的计算方法研究

3.3 横向抗倾覆安全性验算汽车荷载研究

3.4 独柱墩梁桥横向抗倾覆安全性评估流程和验算指标

3.5 独柱墩桥梁倾覆风险分级

3.6 实例分析

3.7 本章小结

第四章 独柱墩梁桥抗倾覆加固技术研究

4.1 独柱墩梁桥横向抗倾覆安全性加固方法研究

4.2 加固方案决策分析

4.3 独柱墩梁桥加固实例分析

4.4 本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

攻读学位期间发表的论文

声明

致谢