荷载横向分布系数在混凝土梁桥加固检测中的研究

摘要

早期建设的桥梁，标准低和承载力不足，已不适应目前大交通量、重载车严重的现实，病危桥的大量存在阻碍了交通畅通，成为公路交通“瓶颈”。全部重建既不经济也不科学，故旧桥加固维修就显得日益重要。如何确定加固方案，检测加固后的效果，就成为了公路界关心的课题。 桥梁的横向分布状态，涉及梁片的荷载分配，其测试是评价桥梁状态的重要手段之一。荷载横向分布计算一直是公路桥梁设计中的一个重要内容。利用内力或荷载的横向分布系数分析桥梁结构，实质上是在一定的误差范围内寻求一个近似的影响面来代替精确的影响面，即把空间结构的内力计算问题合理地转化为两类平面问题来解决。 本文首先对旧桥加固机理和加固改造技术做了一个大致论述。然后对荷载横向分布理论进行了研究，主要介绍了梁系法中的铰接梁法和刚接梁法，并且简要叙述了弯桥的梁系法。接着通过荷载试验，将荷载横向分布系数的理论研究运用到实际工程当中。这一部分主要是结合新疆库尔勒市孔雀河大桥引桥加固前后的静载试验，测量试验荷载作用下该桥的跨中挠度和应变，通过与各变量理论计算值的对比，将其理论值与实测值用图表示，得出各个变量的校验系数，从而得出该荷载等级下桥梁的工作状况系数，达到对该桥极限承载力或正常使用状态进行评估的目的。 在具体计算时，用FORTAN语言对铰接板法的荷载横向分布计算方法进行编程，求解荷载横向分布系数，这样可以采用计算机解决运算量大的问题。 较精确的空间结构分析是采用有限元理论，将空间结构分为板、壳或其他单元联接成的整体结构。运用ANSYS有限元软件对曲线桥梁建模，进行三维空间分析。分别计算出跨中和1/4跨的竖向位移和纵向应变，并相应得到其荷载横向分布系数的数值解。然后将弯桥与直桥的横向分布情况进行了比较。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题研究的背景及意义

1.2国内外研究概况

1.2.1桥梁加固检测国内外研究现状

1.2.2荷载横向分布理论的国内外研究现状

1.3本论文主要研究内容

第2章旧桥加固原理及检测手段

2.1旧桥加固改造技术

2.1.1旧桥上部结构加固技术

2.1.2旧桥下部结构加固技术

2.2旧桥状态评定

2.3本章小节

第3章梁桥荷载横向分布计算理论

3.1荷载横向分布基本原理

3.1.1影响面与影响线

3.1.2荷载横向分布系数及其沿桥纵向的变化

3.2梁系法

3.2.1正弦荷载作用下简支梁的受力分析

3.2.2铰接梁(板)法

3.2.3刚接梁法

3.3斜弯桥荷载横向分布计算的梁系法

3.3.1计算假定

3.3.2正则方程的建立

3.3.3荷载横向分布

第4章桥梁荷载试验

4.1桥梁概况

4.2荷载试验及结果分析

4.2.1加固前荷载试验

4.2.2加固后荷载试验

4.3梁桥纵向有限元分析

4.4本章小节

第5章弯梁桥横向分布的空间分析

5.1桥梁建模概况

5.2弯桥横向分布系数计算

5.3弯桥与直桥的横向分布系数比较

5.3.1直桥的横向分布系数计算

5.3.2弯桥与直桥的比较

第6章总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研情况