濕陷性黃土地區(qū)橋梁主要病害及對(duì)承載能力的影響研究.pdf

1、甘肅地處黃土高原，大部分黃土均有濕陷性和易沖刷、易溶蝕、各向異性等工程特征。其千溝萬(wàn)壑的黃土高原地貌決定了大多數(shù)橋梁跨溝谷、河流建設(shè)，橋梁下部結(jié)構(gòu)多建于邊坡或河道之中。隨著近幾年甘肅省境內(nèi)公路建設(shè)速度加快，加之暴雨等極端天氣的頻發(fā)，位于濕陷性黃土地區(qū)新舊橋梁出現(xiàn)諸如浸水濕陷導(dǎo)致基礎(chǔ)沉降、梁體橫向位移、錐坡及護(hù)坡塌陷等病害。對(duì)于地處濕陷性黃土地區(qū)橋梁，此類病害不僅使得每年投入到橋梁養(yǎng)護(hù)維修中的費(fèi)用增加，而且隨著病害的發(fā)展會(huì)影響橋梁的安全性

2、、穩(wěn)定性及行車舒適度。因此對(duì)濕陷性黃土區(qū)域橋梁進(jìn)行病害調(diào)查、分析，從而提出適宜的養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)至關(guān)重要。
　　本文以甘肅隴西及隴東濕陷性黃土區(qū)域公路橋梁為工程背景，依據(jù)黃土濕陷特性，采用現(xiàn)場(chǎng)病害調(diào)查、理論分析的方法對(duì)調(diào)查地區(qū)橋梁病害及成因進(jìn)行分析總結(jié)。在病害調(diào)查基礎(chǔ)上，運(yùn)用數(shù)值模擬與理論計(jì)算相結(jié)合的方法。從地基部分淘蝕對(duì)剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)穩(wěn)定性及基底最大壓應(yīng)力的影響；沖刷對(duì)樁基力學(xué)性能的影響；基礎(chǔ)沉降對(duì)雙柱式橋墩內(nèi)力的影響三個(gè)方面分析病害

3、對(duì)橋梁下部結(jié)構(gòu)的影響。從支座反力、控制截面撓度及應(yīng)力三個(gè)指標(biāo)分析基礎(chǔ)沉降對(duì)梁式橋上部結(jié)構(gòu)承載能力的影響。結(jié)合病害類型、病害產(chǎn)生機(jī)理及病害對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)影響分析結(jié)果提出相應(yīng)養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)。
　　由本文研究成果可得：黃土浸水濕陷與水流沖刷是造成基礎(chǔ)沉降等橋梁病害的主要原因；剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)基底抗傾覆系數(shù)與基底淘蝕形狀無(wú)關(guān)，隨淘蝕程度增加呈線性減小；基底最大壓應(yīng)力隨淘蝕面積增加，曲線開始階段呈平緩走勢(shì)，當(dāng)一側(cè)淘蝕面積從10％，兩側(cè)淘蝕面積從20%

4、開始，曲線變陡，增量較大；隨沖刷程度增加，最大樁身彎矩呈線性增長(zhǎng)，最大樁身位移呈非線性增長(zhǎng)；無(wú)系梁雙柱式橋墩傾斜量大一側(cè)橋墩與蓋梁相接處最先產(chǎn)生裂縫；橋臺(tái)橫向傾斜對(duì)簡(jiǎn)支梁橋影響最先體現(xiàn)在1/4及3/4跨梁體下?lián)线^(guò)大；大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋應(yīng)優(yōu)先關(guān)注中跨跨中下?lián)现?；?jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋橋墩支座處及中跨跨中截面應(yīng)力會(huì)隨基礎(chǔ)沉降量增加最先超出容許值。應(yīng)從橋梁勘察設(shè)計(jì)階段、建設(shè)施工階段、養(yǎng)護(hù)管理階段和橋梁產(chǎn)生病害后四個(gè)方面采取相應(yīng)措施做好濕陷性黃