濕陷性黃土地區(qū)橋梁主要病害及對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。其千溝萬壑的黃土高原地貌決定了大多數(shù)橋梁跨溝谷、河流建設，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)諸如浸水濕陷導致基礎沉降、梁體橫向位移、錐坡及護坡塌陷等病害。對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)護維修中的費用增加，而且隨著病害的發(fā)展會影響橋梁的安全性

2、、穩(wěn)定性及行車舒適度。因此對濕陷性黃土區(qū)域橋梁進行病害調(diào)查、分析，從而提出適宜的養(yǎng)護維修技術(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)場病害調(diào)查、理論分析的方法對調(diào)查地區(qū)橋梁病害及成因進行分析總結(jié)。在病害調(diào)查基礎上，運用數(shù)值模擬與理論計算相結(jié)合的方法。從地基部分淘蝕對剛性擴大基礎穩(wěn)定性及基底最大壓應力的影響；沖刷對樁基力學性能的影響；基礎沉降對雙柱式橋墩內(nèi)力的影響三個方面分析病害

3、對橋梁下部結(jié)構(gòu)的影響。從支座反力、控制截面撓度及應力三個指標分析基礎沉降對梁式橋上部結(jié)構(gòu)承載能力的影響。結(jié)合病害類型、病害產(chǎn)生機理及病害對橋梁結(jié)構(gòu)影響分析結(jié)果提出相應養(yǎng)護維修技術(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沉降等橋梁病害的主要原因；剛性擴大基礎基底抗傾覆系數(shù)與基底淘蝕形狀無關(guān)，隨淘蝕程度增加呈線性減小；基底最大壓應力隨淘蝕面積增加，曲線開始階段呈平緩走勢，當一側(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，最大樁身位移呈非線性增長；無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；橋臺橫向傾斜對簡支梁橋影響最先體現(xiàn)在1/4及3/4跨梁體下?lián)线^大；大跨度預應力混凝土連續(xù)梁橋應優(yōu)先關(guān)注中跨跨中下?lián)现担缓喼мD(zhuǎn)連續(xù)梁橋橋墩支座處及中跨跨中截面應力會隨基礎沉降量增加最先超出容許值。應從橋梁勘察設計階段、建設施工階段、養(yǎng)護管理階段和橋梁產(chǎn)生病害后四個方面采取相應措施做好濕陷性黃