本文關鍵詞：裝配式多肋梁橋加固設計中的均衡增效法研究

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【摘要】：我國的公路橋梁中,中小跨徑橋梁的數量占據了很大的比重,裝配式多肋梁橋這種結構形式在中小跨徑橋梁的建設中被普遍使用。早期建設的在役橋梁,由于發(fā)生損傷和設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輸系統(tǒng)的暢通,成為公路交通運輸系統(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)行的加固設計方法針對橋梁損傷程度在加固設計全過程中缺少一個量化的評價,對損傷構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)行加固設計規(guī)范的基礎上,提出一種新的針對裝配式多肋梁橋構造特點的加固設計新方法——“均衡增效加固設計法”,在加固設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、橋梁結構整體惡化等諸多因素的損傷參數,分別對承載能力極限狀態(tài)方程中荷載效應計算部分以及結構抗力效應計算部分進行調整,并通過比較荷載效應與抗力效應的大小關系來衡量結構或構件的承載能力狀況�；诖丝紤]橋梁結構整體剛度均衡提升的加固效果,用來指導梁橋的維修加固,以盡量少的加固補強投入來實現(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,根據橋梁的現(xiàn)場檢測評定結果,建立了考慮實際損傷狀態(tài)的有限元模型,結合裝配式梁橋的構造特征,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)的有限元調整模型進行了驗證,結果表明比設計狀態(tài)模型而言,考慮截面損傷的調整模型相與全橋綜合實測撓度的皮爾遜相似度系數更接近于1,說明該模型與實際情況更為相似,驗證了其有效性。對均衡增效加固設計法加固后與傳統(tǒng)規(guī)范設計法加固后橋梁受力情況進行了分析對比,均衡增效加固設計法能有效提升橋梁結構的整體承載力,能為今后同類橋梁結構的加固設計工作提供一定的參考價值。
【關鍵詞】：裝配式多肋梁橋 加固設計 均衡增效 有限元分析
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：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 本文的主要研究內容18-20
• 2 裝配式多肋梁橋加固設計理論基礎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 荷載橫向分布系數的概念21-22
• 2.3 裝配式多肋梁橋加固相關理論22-24
• 2.3.1 裝配式多肋梁橋常用加固方法及其特點22-24
• 2.3.2 加固設計研究方法的選取24
• 2.4 本章小結24-26
• 3 裝配式多肋梁橋均衡增效加固設計方法26-46
• 3.1 均衡增效加固設計流程26-27
• 3.2 均衡增效法損傷參數計算27-31
• 3.2.1 混凝土截面折減系數27-28
• 3.2.2 鋼筋截面折減系數28-29
• 3.2.3 承載能力檢算系數29-31
• 3.2.4 承載能力惡化系數31
• 3.3 均衡增效法荷載效應計算方法31-40
• 3.3.1 換算截面31-34
• 3.3.2 橫向分布計算34-40
• 3.4 均衡增效法結構抗力計算方法40-42
• 3.5 加固設計中考慮損傷的必要性42-45
• 3.5.1 基礎數據43
• 3.5.2 加固設計計算43-44
• 3.5.3 對比分析結果44-45
• 3.6 本章小結45-46
• 4 裝配式多肋梁橋狀態(tài)評估與均衡增效損傷參數采集應用46-58
• 4.1 實橋工程概況46-47
• 4.2 技術狀況評定47-49
• 4.3 橋梁靜力荷載試驗49-53
• 4.3.1 測點布置49
• 4.3.2 荷載工況49-52
• 4.3.3 試驗結果52-53
• 4.4 橋梁動力荷載試驗53-55
• 4.4.1 測點布置53-54
• 4.4.2 試驗結果54-55
• 4.5 橋梁檢測評定結論及損傷參數計算55-57
• 4.5.1 檢測評定結論55
• 4.5.2 均衡增效加固設計損傷參數55-57
• 4.6 本章小結57-58
• 5 均衡增效加固設計方法的實橋應用對比58-74
• 5.1 規(guī)范加固設計方法計算結果58
• 5.2 考慮截面損傷的有限元模型58-61
• 5.2.1 有限元模型的調整58-59
• 5.2.2 有限元模型調整有效性驗證59-61
• 5.3 均衡增效加固設計方法計算結果61-63
• 5.4 均衡增效加固設計方法與規(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72-74
• 6 結論與展望74-76
• 6.1 結論74-75
• 6.2 展望75-76
• 參考文獻76-80
• 致謝80

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本文編號：1079981