鋼管混凝土拱橋作為一種在大、中跨橋梁領(lǐng)域具有一定優(yōu)勢(shì)的橋型,在我國(guó)有著十分廣闊的應(yīng)用前景。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)有很多鋼管拱橋服役年限已超過30年,在服役期間受到各種不利因素的影響,導(dǎo)致吊桿和拱肋等關(guān)鍵構(gòu)件發(fā)生損傷,嚴(yán)重影響橋梁的安全性能。為了研究鋼管拱橋在關(guān)鍵構(gòu)件損傷后其吊桿索力和系梁撓度的變化規(guī)律,掌握橋梁的健康狀況,本文擬對(duì)鋼管拱橋的吊桿和拱肋損傷進(jìn)行分析研究。以曹妃甸礦石碼頭某棧橋?yàn)檠芯繉?duì)象,采用有限元軟件Midas Civil建立鋼管混凝土拱橋的三維有限元模型,首先研究了拱橋在無損狀態(tài)時(shí),溫度荷載和移動(dòng)荷載的分別作用對(duì)吊桿索力和系梁撓度的影響。然后研究了單根吊桿損傷5%、10%、15%、20%、30%和50%以及雙吊桿損傷20%時(shí),恒載和移動(dòng)荷載的分別作用對(duì)吊桿索力和系梁撓度的影響。最后研究了局部拱肋損傷10%、20%、30%、50%和全拱肋損傷5%、10%、15%、20%和30%時(shí),吊桿索力和系梁撓度的變化規(guī)律。結(jié)果表明,吊桿索力和系梁撓度隨溫度變化成線性變化。吊桿損傷、拱肋損傷會(huì)導(dǎo)致?lián)p傷處吊桿索力明顯降低,對(duì)鄰近的幾根吊桿索力也有顯著的影響,對(duì)遠(yuǎn)處的吊桿索力幾乎無影響。吊桿損傷會(huì)引... 

【文章來源】：石家莊鐵道大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

綦江彩虹橋垮塌事故現(xiàn)場(chǎng)圖

圖 1-1 綦江彩虹橋垮塌事故現(xiàn)場(chǎng)圖(2)宜賓小南門橋事故原因：吊桿斷裂2001 年 11 月 7 日凌晨 4 點(diǎn)，從四川南部宜賓進(jìn)入云南的咽喉要道宜賓南門大橋發(fā)生懸索及橋面斷裂事故，橋兩端同時(shí)塌陷，造成交通及市外通訊中斷。事故是連接拱體和橋面預(yù)制板的 4 對(duì) 8 根鋼纜吊桿斷裂，北端長(zhǎng)約 10 m、南端長(zhǎng) 20 余米的橋面預(yù)制板發(fā)生坍塌。兩邊的斷裂處都是在主橋與引橋的結(jié)合點(diǎn)，因受力不均，一邊垮塌后，使橋面的支撐力發(fā)生波浪形擺動(dòng)，造成另一邊也垮塌。事故現(xiàn)場(chǎng)圖片如圖 1-2 所示。

圖 1-3 孔雀河大橋垮塌事故現(xiàn)場(chǎng)圖從以上種種橋梁垮塌事故中可以看出，吊桿作為鋼管拱橋重要的組成部分和傳力構(gòu)件，一旦發(fā)生破壞，就可能引發(fā)重大的工程事故。因此，有必要研究橋梁重要構(gòu)件損傷后的吊桿索力和系梁撓度的變化情況，用以判斷鋼管拱橋的力學(xué)性能，不僅可以發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)早期的損傷，節(jié)約維修費(fèi)用，甚至于避免災(zāi)難性事故的發(fā)生；又可以為經(jīng)濟(jì)可靠的利用現(xiàn)有橋梁提供依據(jù)，起到保證橋梁安全運(yùn)營(yíng)、延長(zhǎng)橋梁使用壽命的作用。本文擬通過模擬鋼管混凝土拱橋的吊桿和拱肋可能出現(xiàn)的損傷，分析研究吊桿和拱肋損傷之后結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為（包括吊桿索力和系梁撓曲變形）變化規(guī)律，以便在實(shí)際工程中，能通過對(duì)鋼管混凝土拱橋損傷后測(cè)得的索力和撓度變化結(jié)果來分析判斷結(jié)構(gòu)的損傷位置和損傷程度，從而進(jìn)一步判斷橋梁的健康狀態(tài)與安全性能，為后期的維護(hù)加固提供參考。1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]結(jié)構(gòu)損傷對(duì)系桿拱橋結(jié)構(gòu)性能的影響研究[J]. 孫廣俊,李正嘉,章世祥,武建.  橋梁建設(shè). 2018(02)
[2]銹脹鋼筋混凝土拱肋承載力試驗(yàn)與模擬[J]. 馬亞飛,王磊,張建仁.  工程力學(xué). 2017(03)
[3]拱橋在役損傷吊桿破斷安全性研究[J]. 夏歡,金曉勤,晏班夫.  中外公路. 2017(01)
[4]支架現(xiàn)澆剛性系桿拱橋的吊桿施工張拉力確定方法[J]. 黃天立,傅金龍.  橋梁建設(shè). 2016(05)
[5]脫空對(duì)鋼管混凝土單圓管拱肋面內(nèi)承載力的影響[J]. 云迪,鄭皓文,周賀.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2015(S1)
[6]曲率模態(tài)方法對(duì)系桿拱橋的損傷識(shí)別[J]. 黃成,羅韌,韓曉健.  南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(01)
[7]剛性系桿拱橋更換吊桿的施工監(jiān)控[J]. 張西強(qiáng),趙云強(qiáng),陳慧.  橋梁建設(shè). 2014(05)
[8]中承式拱橋吊桿損傷研究及有限元分析[J]. 郭云峰.  公路與汽運(yùn). 2014(04)
[9]拱橋短吊桿動(dòng)力特性分析[J]. 楊建喜,陳惟珍,古銳.  橋梁建設(shè). 2014(03)
[10]吊桿損傷對(duì)鋼管混凝土拱橋動(dòng)力特性的影響[J]. 陳景星,馮忠居,胡鋒.  公路交通科技. 2013(03)

博士論文
[1]橋梁構(gòu)件局部熱點(diǎn)應(yīng)力分析及其疲勞損傷累積過程模擬[D]. 周太全.東南大學(xué) 2003

碩士論文
[1]基于橋梁準(zhǔn)靜力影響面快速損傷診斷的試驗(yàn)研究[D]. 張劍陽.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于準(zhǔn)靜力影響面的橋梁結(jié)構(gòu)損傷快速診斷方法研究[D]. 唐旭.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]橋梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法研究[D]. 崔文濤.青島理工大學(xué) 2013
[4]鋼管混凝土拱橋調(diào)查及其脫空問題研究[D]. 蘇俊臣.西南交通大學(xué) 2012
[5]混凝土橋梁結(jié)構(gòu)損傷及損傷加固[D]. 李義.合肥工業(yè)大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3122054