橫向聯(lián)系加固方式對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響研究.pdf

1、橫向聯(lián)系是橋梁的重要構(gòu)件，在提高橋梁整體剛度、保持橋梁完整性與穩(wěn)定性方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。橋梁結(jié)構(gòu)的橫向剛度和整體性會(huì)隨著橫向聯(lián)系的失效而降低，同時(shí)不同梁體之間的協(xié)同工作受到破壞，橋梁在橫向不再形成一個(gè)整體。橫向聯(lián)系完全破壞或失去作用時(shí)會(huì)出現(xiàn)“單梁受力”的情況，給橋梁安全造成很大影響。
　　本文通過(guò)對(duì)公路多片式及鐵路雙片式簡(jiǎn)支梁橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和動(dòng)靜力特性進(jìn)行研究分析，提出了多種針對(duì)橫向聯(lián)系進(jìn)行加固的有效方案。分別計(jì)算多片式公路及

2、雙片式鐵路簡(jiǎn)支梁橋的動(dòng)靜力特性以及其隨著不同加固方法的變化情況，從而得到橫向聯(lián)系在不同加固方法下對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)靜力行為的影響規(guī)律。論文主要工作如下:
　　首先，以公路多片式簡(jiǎn)支梁橋?yàn)檠芯繉?duì)象，按照對(duì)于橫向聯(lián)系的不同加固方案，利用有限元分析軟件ANSYS建立分析模型，對(duì)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性進(jìn)行計(jì)算分析。橫向聯(lián)系加固主要通過(guò):1）在原有橫隔板上粘貼型鋼及鋼板、2）在梁體之間增加鋼橫撐、3）在梁體之間施加橫向預(yù)應(yīng)力、4）在梁體之間增加鋼橫隔板等

3、四種方法。
　　其次，介紹了公路多片式簡(jiǎn)支梁橋荷載橫向分布的基本理論，并對(duì)荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算公式運(yùn)用模態(tài)參數(shù)法進(jìn)行了推導(dǎo)。在此基礎(chǔ)上，依據(jù)ANSYS模態(tài)分析所得到的數(shù)據(jù)結(jié)果，利用得到的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算公式，計(jì)算原結(jié)構(gòu)及采用不同加固方法加固后結(jié)構(gòu)的荷載橫向分布系數(shù)，得到其分布變化規(guī)律。
　　最后，以鐵路雙片式簡(jiǎn)支梁橋?yàn)檠芯繉?duì)象，對(duì)梁體的空間振動(dòng)特性進(jìn)行分析。按增加的橫系梁在梁體的不同位置和預(yù)緊鋼筋預(yù)緊力的不同參數(shù)值分別

4、建立分析模型，研究其對(duì)梁體自振頻率的影響。由自振頻率的變化來(lái)分析和確定橫系梁和預(yù)緊鋼筋的具體設(shè)置形式對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)橫、豎向剛度的作用，確定合理的加固形式。
　　研究結(jié)果表明，對(duì)于公路多片式簡(jiǎn)支梁橋橫向聯(lián)系的加固，采用增加鋼橫撐和增加鋼橫隔板方法，梁體橫向剛度明顯提高，豎向剛度降低較少，同時(shí)荷載橫向分布系數(shù)分布也較為均勻，加固效果明顯;對(duì)于鐵路雙片式簡(jiǎn)支梁橋，采用方案一進(jìn)行加固，在較大幅度提高其橫向剛度的同時(shí)，豎向剛度降低較少，加固效果