既有雙曲拱橋檢測、評定及加固技術(shù)改進研究.pdf

1、STUDYoNTECHNoLOGYIMPRoVEMENTOFHYPERBOLICARCHBRIDGEINDETECTION，EVAJLUATIoNANDREINFoRCEMENTAThesisSubmittedtoNanjingTechUniversityFortheAcademicDegreeofMasterof”’Engmeerlng一一BYJianzhongTangSupervisedbyPorfYanheLiMay2015摘要摘

2、要老舊雙曲拱橋由于建造年代久遠，維修保養(yǎng)落后，其損壞嚴重，因此對雙fHl拱橋進行檢測、加固是一項十分重要且有意義的事情。但目前現(xiàn)有的雙曲拱橋檢測項目和檢測方法并不完善，其技術(shù)狀況評定方法也存在可優(yōu)化之處，針對拱項、拱腳正負彎矩過大的雙曲拱橋的加固技術(shù)研究較少。本文通過理論研究、有限元計算并結(jié)合工程實踐，對雙曲拱橋的檢測、評定及加固技術(shù)進行了研究：(1)對拱軸線測量及構(gòu)件混凝土強度檢測等提出了改進的檢測方法，為雙曲拱橋的檢測工作提供了依據(jù)

3、；(2)雙曲拱橋技術(shù)狀況評定中對拱軸線變形形式?jīng)]有分類，對變形程度只有定性描述沒有定量標準，本文將拱軸線變形分為“M”形和均勻變形兩種形式。利用MIDASCIVIL建立不同跨徑、不同矢跨比的橋梁平面桿系模型，以拱頂變形值為目標參數(shù)，分析不同偏離值下拱圈控制截面內(nèi)力、撓度變化情況。按照內(nèi)力及撓度變化率相同的原則參考現(xiàn)有評定標準中對構(gòu)件技術(shù)狀況的描述，將拱頂偏離值劃分為不同的區(qū)間，以此區(qū)間作為拱軸線變形評定標度的界限，完善了雙曲拱橋拱軸線變

4、形評定標準；(3)現(xiàn)有雙曲拱橋技術(shù)狀況評定中對拱腳位移評定標準不夠明確，為此本文利用MIDAS—CIVIL建立不同跨徑、不同矢跨比的橋梁平面桿系模型，分析不同拱腳位移下，拱圈控制截面內(nèi)力、撓度、應(yīng)力及承載力變化情況。并以滿足承載力為原則，通過有限元試算與網(wǎng)格曲線圖結(jié)合確定拱腳位移“限值”。結(jié)果表明，在拱腳位移尚未達到“限值”之前，各參數(shù)隨拱腳位移增加近似呈線性變化，因此，可將拱腳位移“限值”均分為三個區(qū)間，作為尚未達到限值的拱腳位移評定

5、標度的界限，完善了雙睦拱橋拱腳位移評定標準；(4)針對拱頂正彎矩過大而出現(xiàn)破壞的雙曲拱橋，提出了體外預(yù)應(yīng)力加固雙曲拱橋拱頂?shù)男路椒?，?yōu)化給出了兩種不同的加固形式?；隗w外預(yù)應(yīng)力在拱項產(chǎn)生的負彎矩“抵消”恒載下拱頂正彎矩的原則，理論上推導(dǎo)出了不同布筋形式下預(yù)應(yīng)力筋預(yù)拉力值和錨固位置的計算公式。采用有限元軟件建立不同跨徑、不同矢跨比的平面桿系模型，分析了兩種布筋形式下不同預(yù)拉力值時拱圈各截面的應(yīng)力、撓度、承載能力的變化情況。結(jié)果表明，拱頂采