本文關(guān)鍵詞：裝配式多肋梁橋加固設(shè)計中的均衡增效法研究

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【摘要】：我國的公路橋梁中,中小跨徑橋梁的數(shù)量占據(jù)了很大的比重,裝配式多肋梁橋這種結(jié)構(gòu)形式在中小跨徑橋梁的建設(shè)中被普遍使用。早期建設(shè)的在役橋梁,由于發(fā)生損傷和設(shè)計的車輛荷載等級較低,難以匹配現(xiàn)代社會車流量大、重載超載車輛多的交通形勢。大量病害橋梁的存在極大地阻礙了公路交通運(yùn)輸系統(tǒng)的暢通,成為公路交通運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸。所以,病害橋梁加固維修就顯得日益重要。而現(xiàn)行的加固設(shè)計方法針對橋梁損傷程度在加固設(shè)計全過程中缺少一個量化的評價,對損傷構(gòu)件在加固前后驗算的影響考慮不足。針對目前存在的問題,本文在現(xiàn)行加固設(shè)計規(guī)范的基礎(chǔ)上,提出一種新的針對裝配式多肋梁橋構(gòu)造特點(diǎn)的加固設(shè)計新方法——“均衡增效加固設(shè)計法”,在加固設(shè)計過程中引入考慮鋼筋和混凝土有效截面的損失、承載能力檢算可靠度、橋梁結(jié)構(gòu)整體惡化等諸多因素的損傷參數(shù),分別對承載能力極限狀態(tài)方程中荷載效應(yīng)計算部分以及結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)計算部分進(jìn)行調(diào)整,并通過比較荷載效應(yīng)與抗力效應(yīng)的大小關(guān)系來衡量結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載能力狀況�；诖丝紤]橋梁結(jié)構(gòu)整體剛度均衡提升的加固效果,用來指導(dǎo)梁橋的維修加固,以盡量少的加固補(bǔ)強(qiáng)投入來實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的使用性能及承載力改善效果,從而有效保證加固后橋梁整體的安全性及耐久性。本文依托某裝配式多肋梁橋工程,根據(jù)橋梁的現(xiàn)場檢測評定結(jié)果,建立了考慮實(shí)際損傷狀態(tài)的有限元模型,結(jié)合裝配式梁橋的構(gòu)造特征,創(chuàng)新性地引入皮爾遜相似性算法對考慮了各單梁不同損傷狀態(tài)的有限元調(diào)整模型進(jìn)行了驗證,結(jié)果表明比設(shè)計狀態(tài)模型而言,考慮截面損傷的調(diào)整模型相與全橋綜合實(shí)測撓度的皮爾遜相似度系數(shù)更接近于1,說明該模型與實(shí)際情況更為相似,驗證了其有效性。對均衡增效加固設(shè)計法加固后與傳統(tǒng)規(guī)范設(shè)計法加固后橋梁受力情況進(jìn)行了分析對比,均衡增效加固設(shè)計法能有效提升橋梁結(jié)構(gòu)的整體承載力,能為今后同類橋梁結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計工作提供一定的參考價值。
【關(guān)鍵詞】：裝配式多肋梁橋 加固設(shè)計 均衡增效 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U445.72
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-20
• 1.1 本文研究的背景與意義10-12
• 1.2 橫向分布理論研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 檢測加固理論研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 國外研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 存在的問題17-18
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容18-20
• 2 裝配式多肋梁橋加固設(shè)計理論基礎(chǔ)20-26
• 2.1 引言20
• 2.2 橫向分布計算理論20-22
• 2.2.1 影響面與影響線20-21
• 2.2.2 荷載橫向分布系數(shù)的概念21-22
• 2.3 裝配式多肋梁橋加固相關(guān)理論22-24
• 2.3.1 裝配式多肋梁橋常用加固方法及其特點(diǎn)22-24
• 2.3.2 加固設(shè)計研究方法的選取24
• 2.4 本章小結(jié)24-26
• 3 裝配式多肋梁橋均衡增效加固設(shè)計方法26-46
• 3.1 均衡增效加固設(shè)計流程26-27
• 3.2 均衡增效法損傷參數(shù)計算27-31
• 3.2.1 混凝土截面折減系數(shù)27-28
• 3.2.2 鋼筋截面折減系數(shù)28-29
• 3.2.3 承載能力檢算系數(shù)29-31
• 3.2.4 承載能力惡化系數(shù)31
• 3.3 均衡增效法荷載效應(yīng)計算方法31-40
• 3.3.1 換算截面31-34
• 3.3.2 橫向分布計算34-40
• 3.4 均衡增效法結(jié)構(gòu)抗力計算方法40-42
• 3.5 加固設(shè)計中考慮損傷的必要性42-45
• 3.5.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)43
• 3.5.2 加固設(shè)計計算43-44
• 3.5.3 對比分析結(jié)果44-45
• 3.6 本章小結(jié)45-46
• 4 裝配式多肋梁橋狀態(tài)評估與均衡增效損傷參數(shù)采集應(yīng)用46-58
• 4.1 實(shí)橋工程概況46-47
• 4.2 技術(shù)狀況評定47-49
• 4.3 橋梁靜力荷載試驗49-53
• 4.3.1 測點(diǎn)布置49
• 4.3.2 荷載工況49-52
• 4.3.3 試驗結(jié)果52-53
• 4.4 橋梁動力荷載試驗53-55
• 4.4.1 測點(diǎn)布置53-54
• 4.4.2 試驗結(jié)果54-55
• 4.5 橋梁檢測評定結(jié)論及損傷參數(shù)計算55-57
• 4.5.1 檢測評定結(jié)論55
• 4.5.2 均衡增效加固設(shè)計損傷參數(shù)55-57
• 4.6 本章小結(jié)57-58
• 5 均衡增效加固設(shè)計方法的實(shí)橋應(yīng)用對比58-74
• 5.1 規(guī)范加固設(shè)計方法計算結(jié)果58
• 5.2 考慮截面損傷的有限元模型58-61
• 5.2.1 有限元模型的調(diào)整58-59
• 5.2.2 有限元模型調(diào)整有效性驗證59-61
• 5.3 均衡增效加固設(shè)計方法計算結(jié)果61-63
• 5.4 均衡增效加固設(shè)計方法與規(guī)范方法加固效果的對比63-72
• 5.4.1 橫向分布規(guī)律對比分析63-65
• 5.4.2 荷載效應(yīng)對比分析65-70
• 5.4.3 加固后承載力對比分析70-72
• 5.5 本章小結(jié)72-74
• 6 結(jié)論與展望74-76
• 6.1 結(jié)論74-75
• 6.2 展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 致謝80

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本文編號：1079981