錨噴混凝土加固雙曲拱橋研究.pdf

1、雙曲拱橋具有結(jié)構(gòu)新穎、輕巧、省料、便于施工等優(yōu)點(diǎn)，曾在全國(guó)范圍內(nèi)得到廣泛推廣，為我國(guó)公路橋梁事業(yè)的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。然而，限于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)水平和荷載等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)較低、結(jié)構(gòu)的鋼材用量少、雙曲拱橋存在著先天不足等因素，特別是在長(zhǎng)期重荷載、大交通量的運(yùn)營(yíng)情況下，使得雙曲拱橋在運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間后，都出現(xiàn)了不同程度的病害。在結(jié)合工程實(shí)例的基礎(chǔ)上，本文總結(jié)分析雙曲拱橋各種病害類(lèi)型及其產(chǎn)生原因，研究適用于雙曲拱橋的錨噴混凝土加固方法。 雙曲拱橋?qū)儆诳臻g

2、受力結(jié)構(gòu)，為了正確確定錨噴加固雙曲拱橋后的承載力，必須綜合考慮加固前橋梁的病害。本文首先介紹了錨噴混凝土加固雙曲拱橋非線性有限元設(shè)計(jì)理論的有關(guān)方程，并認(rèn)為新舊混凝土的結(jié)合面是受力的薄弱環(huán)節(jié)，在未加固前，混凝土表面已有裂縫產(chǎn)生，并分布較廣。假定裂縫首先出現(xiàn)在新舊混凝土結(jié)合面，并沿原有裂縫痕跡進(jìn)一步擴(kuò)展，由此對(duì)開(kāi)裂的單元進(jìn)行剛度修正。在考慮各種非線性因素后，將各種單元的單元?jiǎng)偠染仃嚭铣煽傮w剛度矩陣，進(jìn)行計(jì)算。 結(jié)合工程實(shí)例，本文對(duì)某

3、雙曲拱橋加固前后建立全橋主跨有限元模型，對(duì)比分析了加固前后各工況下各截面撓度和應(yīng)力計(jì)算值，以及荷載試驗(yàn)值，檢驗(yàn)加固效果和模型；并在此基礎(chǔ)上對(duì)主拱圈加固厚度優(yōu)化設(shè)計(jì)做了初步研究。 最后本文通過(guò)施工過(guò)程中的植筋拉拔力試驗(yàn)以及新舊混凝土粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)，得出合適的錨固深度，并建議使用光圓鋼筋作為錨桿；考慮錨桿在新舊混凝土之間的連接作用，測(cè)出結(jié)合界面的粘結(jié)強(qiáng)度包括抗拉粘結(jié)和抗剪粘結(jié)的共同作用，遠(yuǎn)大于混凝土的抗拉強(qiáng)度，說(shuō)明加固設(shè)計(jì)方案是可靠的