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[碩士]混凝土斜拉橋病害成因分析及加固方法研究
內容簡介
[碩士]混凝土斜拉橋病害成因分析及加固方法研究 學科專業(yè):交通運輸工程 授予學位: 碩士 學位授予單位:東南大學 學位年度:2010 由于成橋使用條件比較復雜且防護技術也不完善等等原因,我國有為數(shù)不少的混凝土斜 拉橋在運營使用了若干年后,橋體不可避免地會出現(xiàn)病害,例如主梁和橋塔混凝土開裂、跨 中合攏段斷裂、橋面線形下?lián)弦约袄鞑『Φ?。因此混凝土斜拉橋病害的研究工作顯得越來 越重要,通過對斜拉橋進行維修、加固處理,才能保持橋梁各組成部分均處于健康狀態(tài),確 保橋梁抵抗自然災害的能力,在保證安全運營的同時,最大限度地實現(xiàn)和延長橋梁的設計使 用壽命。 斜拉橋病害及成因分析是一個復雜的過程,而且國內目前研究應用較少。本文根據(jù)斜拉 橋的構造特點,以天津永和大橋加I}維修工程為背景,分析與總結永和橋出現(xiàn)病害的情況與 原因,詳細介紹永和橋在出現(xiàn)病害后的維修與加固方法,應用軟件建立了該橋空間計算模型,對結構整體穩(wěn)定性進行分析,并以結構穩(wěn)定性為核心,結合加固全過程的結構應力、變位測試,重點研究合攏段的拆除及新澆合攏段混凝土的安全可靠、施工合理、便于操作、符合環(huán)保要求的工藝方法,新澆合攏段的結構設計,以及新舊結構之間最佳的力學傳遞模式和新舊材料結合共同工作的合理措施。最后,以對全橋裂縫所進行的普查結果為原始數(shù)據(jù)資料,對其主梁的裂縫現(xiàn)狀、產生原因和維修方法進行分析,利用桿系有限元軟件分析橋梁在不同階段的主梁受力特點,并利用實體有限元對選定梁段的溫度應力、剪力滯效應進行分析并提出加固方案?! ? 本文的主要結論有:1)斜拉橋合攏段拆除是一個結構體系逆轉換的過程,必須考慮結構整體穩(wěn)定性的問題;2)在拆除舊的合攏段前,應首先安裝勁性骨架才能有效地提高結構的橫向彎曲穩(wěn)定系數(shù);3)拆除更換原跨中合攏段是恢復舊橋功能的有效措施,而增加體外預應力措施可以大大增強橋梁承受荷載能力:4)采用高性能免振無收縮混凝土,是新合攏段混凝土質量的強有力的保證;5)計算理論的局限性以及長期的超載使用是主梁裂縫的主要成因,利用粘貼碳纖維進行補強,可以控制裂縫的發(fā)展。以上分析結果可以作為類似斜拉體系橋梁維修加固的參考。
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