曲线梁桥常见病害分析与设计优化

摘要

曲线梁桥以其线型灵活、外型美观、展线长度短、行车条件好等诸多的优点而成为现代交通工程中的一种必不可少的重要桥型。曲线梁桥已被广泛的用于城市立交桥、高速公路立交桥、大桥引道以及山区公路。为了满足我国日益增大的交通需求,必然还会有越来越多的曲线梁桥被建造起来。然而近年来,我国的曲线梁桥工程事故常有发生,并且我国现在还没有曲线梁桥设计的相关规范。因此,需要对曲线梁桥作进一步的研究。本文在已有方法的基础上,基于梁格法,针对曲线梁桥特有的弯扭耦合效应对比直线梁桥进行了以下研究:
　　1、在回顾曲线梁桥的应用、发展历程的基础上,对曲线梁桥形式和受力特点以及支撑方式进行了介绍,回顾了曲线梁桥已出现的各种破坏形式。
　　2、本文总结了曲线梁桥的四种计算理论,并在符拉索夫方程的基础上,给出了简支超静定曲线梁桥的闭合解以及有限差分法数值解;详细地研究了梁格法等效模拟箱梁的基本理论,从梁格网格划分、截面特性计算及输出结果处理等方面进行了系统分析,探讨采用梁格法分析弯箱梁时较为合理的网格划分方法,以及合理的梁格刚度等效原则和计算结果的处理方法。
　　3、基于梁格法原理,运用MIDAS/Civil有限元软件建立梁格模型,通过对曲线梁桥与直线梁桥的受力分析比较,得出曲线梁桥的受力与直线梁桥的不同,分析曲线梁桥的受力特点。
　　4、对曲线梁桥的设计方法进行了讨论,提出了通过预设支座偏心、提高曲线梁桥箱梁的抗扭刚度、减小扭转跨径和拉大端支座间距等方法,以增强曲线梁桥的抗扭能力;对曲线梁桥合理的设置径向限位措施和选用支座进行了研究,以保证支座约束既能适应曲线梁桥的受力和变形,又能保证结构的安全稳定,为曲线梁桥的设计和同类工程的处理提供参考和借鉴。

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第一章 绪论

1.1概述

1.2曲线桥的应用与发展概况

1.3曲线梁桥的形式和受力特点

1.4曲线梁桥的支撑方式

1.5曲线梁桥的病害形式

1.6本文的研究内容

第二章 曲线梁桥计算方法

2.1曲线梁桥的纯扭转理论[31]

2.2曲线梁桥的翘曲扭转理论

2.3有限元法[1]

2.4 梁格法

2.5 MIDAS程序简介

2.6 本章小结

第三章 曲线梁桥与直线梁桥结构受力特点比较

3.1工程概况

3.2结构描述与模型建立

3.3曲线梁桥受力比较分析

3.4曲线梁桥挠度与支座竖向反力比较分析

3.5 本章小结

第四章 曲线梁桥设计优化

4.1预设支座偏心增强曲线梁桥的抗扭能力

4.2合理设置径向限位措施和选用支座

4.3增强曲线梁桥抗扭能力的措施

4.4构造措施

4.5本章小结

第五章 结论及展望

5.1本文主要研究结论

5.2展望

参考文献

致谢