旧双曲拱桥上部结构检算若干问题研究

摘要

双曲拱桥是中国公路中小跨径圬工和钢筋混凝土拱桥中常见的桥型.以双曲拱桥为研究对象,主要研究已有旧双曲拱桥上部结构检算中的若干问题.对双曲拱桥上部结构检算中,拱上建筑与主拱圈的联合作用、拱的活载横向分布计算是重要的内容.在总结国内已有工程实践、科学研究的资料基础上,采用有限元方法进行了深入研究,建议了考虑旧双曲拱桥在结构某些病害情况下相应检算的方法和有限元计算模型,为结构检算提供依据.研究表明,拱式拱上建筑与主拱的联合作用在旧双曲拱桥中对主拱活载弯矩以及变形仍有较为显著的影响,对两端开裂的立柱不能采用端部铰接的计算模式.边腹拱开裂后考虑拱上结构联合作用,计算上可以将边腹拱按具有一定抗推刚度的双铰拱来处理.活载对双曲拱桥结构的空间作用是客观存在的,在检算时应考虑荷载横向分布.对于窄桥,建议采用修正的偏心压力法;对于宽桥,建议采用推力体系比拟板法;具体计算中应根据现场调查计入横向联系的刚度.建议对宽跨比较大的双曲拱桥分别计算拱顶截面以及L/4截面处的横向分布系数.对于宽跨比较小或者跨中横向刚度较大的双曲拱桥可以认为L/4截面横向分布近似等于拱顶截面横向分布.拱脚截面的横向分布系数可近似等于L/4截面或拱顶截面的横向分布系数.

目录

文摘

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第1章绪论

1.1我国已建公路桥梁的现状

1.2公路旧桥承载能力评定

1.2.1公路旧桥承载能力评定的意义

1.2.2公路旧桥评定的常用方法

1.3公路旧拱桥承载能力评定的特点

1.4公路旧拱桥结构检算研究现状

1.5论文研究内容

1.5.1论文研究背景

1.5.2双曲拱桥的构造特点

1.5.3双曲拱桥的常见裂缝

1.5.4研究的技术思路

第2章旧双曲拱桥拱上建筑联合作用的计算研究

2.1概述

2.2裸拱与带完整拱式拱上建筑拱的对比分析

2.2.1平面杆系基本计算模型的建立

2.2.2拱式拱上建筑联合作用对主拱活载弯矩的影响

2.2.3拱式拱上建筑联合作用对主拱活载变位的影响

2.3拱上结构开裂对主拱圈的影响

2.3.1拱上结构开裂的计算图式分析

2.3.2以往模型试验介绍[6]

2.4主拱变形对拱上结构的影响

2.4.1拱上结构有限元模型的建立

2.4.2主拱变形对完整拱上结构的影响

2.4.3 主拱变形对开裂拱上结构的影响

2.5本章小节

第3章双曲拱桥荷载横向分布计算的常用方法

3.1概述

3.2弹性支承连续梁法及其简化计算方法¨

3.2.1基本假定

3.2.2弹性支承连续梁法

3.2.3弹性支承连续梁简化计算方法

3.2.4适应范围

3.3考虑纵向位移的荷载横向分布计算

3.3.1修正偏心受压法

3.3.2推力体系比拟板法[7][8]

3.3.3推力体系比拟板法的简化计算[8]

3.3.4错动力影响的讨论

3.4空间有限元法

3.4.1梁格法

3.4.2三维实体法

3.5本章小节

第4章横向分布计算方法的对比分析

4.1窄桥横向分布的计算比较

4.1.1分析的工程背景

4.1.2按弹性支承梁法计算

4.1.3按弹性支承梁简化方法计算

4.1.4按修正的偏心压力法计算

4.1.5按三维实体有限元法计算

4.2旧拱桥静载试验

4.2.1现场外观检查

4.2.2静载试验

4.2.3理论值与实测值的比较

4.3宽桥横向分布计算比较

4.3.1分析背景

4.3.2按弹性支承梁法及其简化方法计算

4.3.3按推广正交异性比拟板法计算

4.3.4静载试验介绍

4.3.5理论值与实测值的比较

4.4横向联系以及加载位置对荷载横向分布的影响

4.4.1梁格法简化计算模型

4.4.2横向联系对横向分布的影响

4.4.3加载位置对横向分布的影响

4.5本章小节

第5章结论

参考文献

致谢