文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
既有桁式组合拱桥病害分析及维修加固研究
姓名:仲崇宏
申请学位级别:硕士
专业:桥梁与隧道工程
指导教师:唐继舜
20070401
摘要术经济优越性,被广泛应用和发展起来。石柱县沿溪大桥建成于年本文提到的计算分析方法和桥梁加固方案对同类桥梁的加固具有一定的关键词:桁式组合拱桥;病害;加固;有限元分析西南交通大学硕士研究生学位论文第桁式组合拱桥作为我国上世纪八十年代首创的一种桥型,以其较高的技月,主跨达祝们沤ǔ捎T私哪旰螅鱿植糠止辜鹕说那榭觯影响到桥梁的正常使用,需要进行维修加固。本文结合沿溪大桥存在的病害,建立结构整体有限元模型,计算分析了该桥在不同工况下的承载能力和应力。建立拱顶实腹段的空间实体模型,作了局部应力分析。论文还计算分析了桥梁的自振特性,以及当受到河流中的漂浮物的撞击时,撞击力对桥梁结构的影响情况。最后,在理论计算的基础上,对其存在的病害原因进行分析。根据分析结果和和使用要求,结合工程实际情况,阐述了沿溪桥的加固方案,并介绍了应用于该桥的新材料、新工艺·参考价值。
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第滦髀桁式组合拱桥的产生和发展西南交通大学硕士研究生学位论文第在桁式组合拱桥出现之前,混凝土桁式桥梁主要有两种类型;一是桁架拱桥蛄旒芄扒,二是拱桁梁桥虺畦焓絋构h旒芄扒耪甯斩却螅部结构自重轻,材料较省,对地基的适应性较强,但它毕竟是推力体系结构,随着跨径的增大,拱脚的推力仍感过大。拱桁梁桥焓絋构谑焙稍刈饔下,不产生水平推力,这对下部构造当然是有利的。但这种桥属于桁拱形的悬臂梁桥,上弦拉力很大,所需预应力钢筋数量较多,而且悬臂端部的竖直变位在施工技术方面,用桁架伸臂法架设大跨径桥梁,是当今世界普遍采用的新技术。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。出于对桥型结构受力的合理性和施工阶段与营运阶段材料使用的协调性两方面的考虑,贵州省交通厅在年首次提出一种新桥型的构想,即用桁架伸臂法施工的桁式桥梁,有悬拼合拢后,不像一般桁架拱桥那样在桥墩处断开,也不像拱桁梁桥焓絋构茄诳缰卸峡或设挂粱窃诙台顶至跨中之间的一个适当位置断开,使由桥墩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暾浇ù酥智判定名为“桁式组合拱桥”桁式组合拱桥避开了桁架拱桥和拱桁梁桥的缺点,其在结构上的主要特点是:上弦在墩顶与拱顶之间的适当位置断开,形成一个断缝,下弦仍保持连续,这样,断点至墩顶可视为悬臂桁架墩,支承着中部的桁架拱,形成拱、梁组合体系。桁式组合拱桥,从外形上看,像带斜杆的箱形拱;又像上、下弦形成了闭合箱的一般桁架拱;也像拱桁梁焓絋构5氖芰Γ却与箱形拱、一般桁架拱、拱桁梁不同。它较之箱形拱桥。它具有桁式组合体系的优点,拱上建筑与主拱圈联合受力,整体性好,纵横向刚度大,稳定性也也较大。
的白果沱大桥和主跨的剑河大桥相继动工。这两座桥由于跨径增大、荷居世界混凝土桁式桥梁之首的江界河大桥,该桥主跨,桥高,也是桁式组合拱桥的现状西南交通大学硕士研究生学位论文第很好;较之一般桁架拱桥,拱脚受力情况大为改善,而且断缝处的桁片高度较小,对横向稳定也有利;较之拱桁梁桥,上弦拉力大大减小,从而可以大幅度减少预应力钢筋的用量。从经济性方面考虑:桁式组合拱桥由于拱上建筑联合好,且受力比较均匀,所以,各种杆件均可能采用较小的断面尺寸,从而减少工程数量和结构自重。从施工工艺方面考虑:桁式组合拱桥采用钢人字桅杆吊机作为主要吊装工具,摒弃了传统的缆索吊机。针对悬拼施工中构件不断接长,吊机必须多次移动等特点,在人字桅杆吊机的设计中,对其灵活性和稳定性也作了改进,并解决了桅杆整体移动的技术难题,因而使得“用简单的机械设备架设大跨径桥梁”这一设想得以实现。年由贵州省交通厅主持设计、施工,建成了第一座预应力混凝土桁式组合拱桥,这就是主跨某ぱ掖笄拧T诟们懦晒榈钠羰鞠拢骺鏻载等级提高、构件截面增大、吊重增加,给设计和施工都带来了新的困难。特别是剑河大桥,它的跨径当时在混凝土桁式桥梁中居亚洲第一、世界第三。该桥曾荣获贵州省科技成果一等奖、优秀工程设计一等奖、国家科技进步二等奖、国家优秀工程设计二等奖,除多次在全国性学术会议上进行交流外,还向日本、加拿大等国进行过学术交流,参加过在德国、香港举办的中国出口技术展览。年轮月,贵州省交通厅主持设计、研究,并参与施工了跨径当今世界最高的桥梁之一。截至年月,在贵州、青海、宁夏、广西、浙江、湖南、河北、重庆等省、市,已建成桁式组合拱桥座。一座座桁式组合拱桥,千姿百态,像一朵朵鲜