本文關(guān)鍵詞：鐵路橋梁下部結(jié)構(gòu)承載力評估與加固技術(shù)研究　出處：《蘭州交通大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：近年來,隨著客運專線及高速鐵路建設(shè)的快速發(fā)展,對原有鐵路舊橋的通行能力要求越來越高,尤其對下部結(jié)構(gòu)承載能力要求增大。因此,需要對鐵路橋梁下部結(jié)構(gòu)承載能力進(jìn)行分析,提出相應(yīng)加固措施,以保證鐵路橋梁在設(shè)計使用壽命內(nèi)的正常使用。本文在總結(jié)目前關(guān)于橋梁承載能力評估和加固研究成果的基礎(chǔ)上,以某特大橋為工程背景,對既有鐵路橋梁的狀態(tài)檢測、下部結(jié)構(gòu)承載能力評定、加固方法及加固后的承載能力進(jìn)行了分析,主要研究內(nèi)容如下:根據(jù)實例工程的結(jié)構(gòu)及構(gòu)造特點,河床沖刷較大,對河床斷面進(jìn)行測量;采用環(huán)境振動法測試梁體、橋墩的橫向自振頻率及阻尼比,了解橋梁結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上,建立并調(diào)整midas Civil有限元模型,依據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定,在不同荷載組合下,分析連續(xù)梁部分橋墩及基樁承載力,并依據(jù)有關(guān)規(guī)范及規(guī)程要求,綜合判定橋梁的承載能力。歸納分析橋梁下部結(jié)構(gòu)常用的加固方法,結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特點,根據(jù)受力及構(gòu)造要求,對承載力不滿足要求的16#、17#橋墩及基樁進(jìn)行加固。建立加固后結(jié)構(gòu)評估模型,對加固后16#、17#橋墩及基樁承載力進(jìn)行檢算,從而評定其加固效果及加固后結(jié)構(gòu)承載力。采用ANSYS有限元軟件對加固前、后17#橋墩樁基承臺進(jìn)行有限元模擬,并考慮樁-土作用。分析有限元計算結(jié)果可知,承臺內(nèi)部主壓應(yīng)力沿橋墩與樁基沿線傳遞,其他區(qū)域無明顯特征;主拉應(yīng)力分布在承臺底部,且主要有基樁頂部1倍樁徑范圍內(nèi)的鋼筋承臺。橋墩與樁基沿線范圍內(nèi)的混凝土主要受壓,相當(dāng)于斜壓桿;承臺底部、基樁頂部1倍樁徑范圍內(nèi)的鋼筋相當(dāng)于拉桿。承臺內(nèi)部應(yīng)力傳遞符合空間桁架計算模型的特點,提出這一計算模型,為今后鐵路橋梁樁基承臺設(shè)計計算提供參考。
[Abstract]:In recent years, with the rapid development of passenger dedicated line and high-speed railway construction, the capacity of the old railway bridges is becoming more and more demanding, especially for the lower structure load capacity. It is necessary to analyze the bearing capacity of the lower structure of the railway bridge and put forward the corresponding reinforcement measures. In order to ensure the normal use of railway bridges in the design service life, this paper summarizes the current research results of bridge bearing capacity assessment and reinforcement, taking a large bridge as the engineering background. The state detection of existing railway bridges, the evaluation of the bearing capacity of the substructure, the reinforcement method and the bearing capacity after reinforcement are analyzed. The main research contents are as follows: according to the structure and structural characteristics of the engineering examples. The river bed scour is larger, the river bed section is measured; The transverse natural vibration frequency and damping ratio of beam and pier are measured by ambient vibration method, and the working state of bridge structure is understood. On this basis, the midas Civil finite element model is established and adjusted. According to the relevant codes and under different load combinations, the bearing capacity of some piers and piles of continuous beams is analyzed, and the requirements of relevant codes and regulations are also given. Comprehensive evaluation of the bearing capacity of the bridge. Summarized and analyzed the bridge substructure commonly used reinforcement methods, combined with the bridge structure and structural characteristics, according to the force and structural requirements, the bearing capacity does not meet the requirements of 16#. 17# bridge pier and foundation pile are strengthened. The evaluation model of strengthened structure is established, and the bearing capacity of the strengthened 16 #C17# bridge pier and foundation pile is checked and calculated. In order to evaluate the reinforcement effect and the bearing capacity of the strengthened structure, the finite element simulation of the pile cap of 17 # bridge pier before and after reinforcement is carried out by using ANSYS finite element software. Considering the pile-soil interaction, the finite element analysis results show that the main compressive stress in the cap is transmitted along the bridge pier and the pile foundation, and there are no obvious characteristics in other areas. The main tensile stress is distributed at the bottom of the pile cap, and there is mainly a reinforced pile cap in the range of one diameter of the pile top. The concrete along the bridge pier and the pile foundation is mainly compressed, which is equivalent to the oblique compression rod. The steel bar at the bottom of the cap and in the range of the pile diameter at the top of the pile is equivalent to the rod. The stress transfer in the cap accords with the characteristics of the spatial truss calculation model, and the calculation model is put forward. It provides a reference for the design and calculation of pile cap of railway bridge in the future.
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U446;U445.72

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本文編號：1417913