[硕士]既有桁式组合拱桥承载能力与损伤机理研究

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资料等级:[硕士]既有桁式组合拱桥承载能力与损伤机理研究
发布时间:2014-5-20
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资料简介
                                       [硕士]既有桁式组合拱桥承载能力与损伤机理研究
1.1 桁式组合拱桥的现状
在桁式组合拱桥出现之前,混凝土桁式桥梁主要有两种桥型:一是桁架拱桥(或连续桁架拱桥),二是拱桁梁桥(可称桁式T构)。桁架拱桥虽然有着自重较轻,材料较省的优点,但它毕竟是推力体系结构,跨径一大,拱脚推力仍感过大;拱桁梁桥在竖向荷载作用下不产生水平推力,但其属于桁拱形的悬臂梁桥,上弦拉力很大,且悬臂端部的竖向变位也较大,控制不好将影响桥面的平顺,从而影响行车的舒适性。同时,在施工方面,用桁架伸臂法架设大跨径桥梁,是当今世界上普遍采用的新技术,为了在采用该法方面具有最好的协调性,可将临时上弦杆改为永久式桥面杆,临时斜拉杆改为永久式斜杆,这样就形成了桁式桥梁。
出于对桥梁结构受力的合理性和施工与营运阶段材料使用的协调性两方面的考虑,贵州省交通厅在1979年首次提出一种新型桥型的构想,即用桁架伸臂法施工的桁式桥梁,在悬拼合拢后,不像一般桁架拱桥那样在桥墩(台)处断开,也不像拱桁梁桥(桁式T构)那样在跨中断开(或设挂梁),而是在墩(台)顶至跨中之间的一个适当位置断开,使由桥墩(台)伸出的悬臂桁架和跨径中部的桁架拱串联起来,成为一种拱、梁式组合体系的新型桥梁,并给它取名为“悬臂桁架拱桥”,以区别于一般桁架拱桥和拱桁梁桥(1987年正式将此种桥型定名为“桁式组合拱桥”)。
资料目录
目   录
第1章 绪论………………………………………………………………1
1.1桁式组合拱桥的现状………………………………………………1
1.2 既有桥梁承载能力评估及损伤诊断的意义………………………3
1.3 本论文的主要内容…………………………………………………4
第2章 河北海儿洼特大桥的外观调查及检测…………………………6
2.1 河北海儿洼特大桥介绍……………………………………………6
2.2 河北海儿洼特大桥裂缝检测………………………………………8
2.2.1 中实腹段附近1~8号短直腹杆病害状况…………………8
2.2.2 腹杆与下弦刚节点病害状况………………………………14
2.2.3 下弦拱脚处的病害状况……………………………………18
2.2.4 干湿混合接头部位现浇混凝土存在的干缩裂缝…………18
2.2.5 实腹段外侧面裂缝…………………………………………19
2.2.6 桥面裂缝 ……………………………………………………20
2.3 混凝土强度测试…………………………………………………21
2.3.1 依据标准及使用的仪器设备………………………………21
2.3.2 检测原理和方法……………………………………………22
2.3.3 检测结果与分析……………………………………………23
2.3.4 混凝土强度检测结论………………………………………24
第3章 海儿洼特大桥组合有限元模型的建立…………………………25
3.1 引言………………………………………………………………25
3.2 普通钢筋混凝土的模拟…………………………………………25
3.3 预应力钢筋的模拟………………………………………………26
3.4 收缩、徐变及温度影响的模拟……………………………………27
3.5 海儿洼特大桥组合有限元模型的建立…………………………28
3.5.1 拱座模型……………………………………………………29
3.5.2 边跨桥墩及基础模型………………………………………30
3.5.3 腹杆模型……………………………………………………31
3.5.4 上下弦杆及其顶底板模型…………………………………32
3.5.5 横向限位块模型……………………………………………33
3.5.6 预应力钢筋模型……………………………………………34
3.5.7 活载情况……………………………………………………35
3.6 建模小结…………………………………………………………37
第4章 海儿洼特大桥应力等的计算分析………………………………38
4.1 计算工况及说明…………………………………………………38
4.2 恒载和预应力作用下的计算结果………………………………39
4.3 徐变作用下的计算结果…………………………………………44
4.4 整体降温作用下的计算结果……………………………………45
4.5 活载作用下的计算结果…………………………………………47
4.5.1 汽车荷载1作用下的计算结果……………………………47
4.5.2 汽车荷载2作用下的计算结果……………………………49
4.5.3 挂车荷载作用下的计算结果………………………………54
4.6 荷载组合作用下的计算结果……………………………………56
4.6.1 荷载组合二作用下的计算结果……………………………56
4.6.2 荷载组合四作用下的计算结果……………………………58
4.7 小结………………………………………………………………62
第5章 海儿洼特大桥损伤原因初探……………………………………64
5.1 引言………………………………………………………………64
5.2 桥梁裂缝分类……………………………………………………64
5.2.1从安全性来分类………………………………………………64
5.2.2 从客观成因来分类…………………………………………65
5.2.3 从力学机理来分类…………………………………………65
5.2.4 从产生根源来分类…………………………………………66
5.2.5 从产生时序来分类…………………………………………66
5.2.6 从裂缝尺度来分类…………………………………………66
5.3 裂缝产生的主要原因、广义荷载及其特征………………………66
5.4 海洼特大桥裂缝成因分析………………………………………68
5.4.1 局部应力超值引起的裂缝…………………………………68
5.4.2 干湿混全接头部位的混凝土干缩裂缝……………………68
5.4.3 桥面铺装层裂缝……………………………………………69
5.4.4 下弦拱脚处的冻胀…………………………………………69
结论………………………………………………………………………70
致谢………………………………………………………………………72
参考文献…………………………………………………………………73
攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目……………………76
编辑评价
内容编制详细、表述清楚,易于理解,紧密联系相关规范和标准
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