毕业设计 （论文）辽西地区t型梁桥加宽加固工程技术研究.doc
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毕业设计 （论文）辽西地区t型梁桥加宽加固工程技术研究,摘 要近些年来，公路交通量不断增加，代表车型不断趋于重型化，公路桥梁负荷也日趋加重；加之旧桥部分老化、破损或受原设计荷载标准的限制，普遍存在桥梁承载力不足的情况。采用维修加宽加固提高桥梁承载能力和通行能力，是提高现有桥梁经济效益、节省投资、减少人力物力的有效途径。缩短了一系列的工程设计、施工的桥梁建设过程，降低了工程运...
内容介绍
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摘 要
近些年来，公路交通量不断增加，代表车型不断趋于重型化，公路桥梁负荷也日趋加重；加之旧桥部分老化、破损或受原设计荷载标准的限制，普遍存在桥梁承载力不足的情况。采用维修加宽加固提高桥梁承载能力和通行能力，是提高现有桥梁经济效益、节省投资、减少人力物力的有效途径。缩短了一系列的工程设计、施工的桥梁建设过程，降低了工程运作成本。
本文以京沈线彰武柳河大桥加固为例进行研究，通过理论计算确定以加宽结合外部预应力筋为主要措施的加固方案；通过计算机模拟，确定桥梁T型梁对外部载荷的结构响应；通过室外实桥试验确定桥梁的加固效果。结果表明，加固后的T型梁桥各个指标均达到了技术标准的要求，加固技术在实际工程的应用取得了令人满意的结果。研究结果表明，只要找到病害的原因，并进行相应的处治，其大多数是可以继续运营的。本项目研究成果为T型梁桥加固提供了一个可靠的方法，具有显著的社会效益和推广应用前景。
关键词：T型梁桥；有限元；ADINA；桥梁加固
Abstract
In recent years, the volume of road traffic has increased continuously, the representative of car model continue to become Heavy-duty, the load of Roads and bridges have become increasingly heavier; With the old bridges’ problems which conclude part aging , destruction or the limits of the original design load, the condition of deficient bearing capacity of bridge exists widely. It is an effective way to increase the economic efficiency of existing bridges, save investment and reduce the human and material resources by widening and strengthening bridges to improve their load capacity and traffic capacity. It also diminishes the process of a series of engineering design, construction, bridge building and reduces the operating costs of the projects.
In this paper, ZhangWu-LiuHe Bridge in Beijing-ShenYang-line are researched as an example. It is determined that widening and using external Prestressed reinforcement are the main measures of reinforcement by theoretical calculations; the T-beam bridges’ structural response to external loads are determined by computer simulation; the reinforcing effect of the bridge are determined by the outdoor testing of real bridge. The results show that Reinforced T-beam bridges after the individual indicators are up to the technical standards, and the application of strengthening technology in the actual project has achieved satisfactory results. The results show that most of the bridges can continue to use Just by finding the causes of disease and taking according treatments. The project research results provide a reliable method for the T-beam bridge reinforcement and have significant social benefits and promoted prospects.
Key Words：T-beam bridge；finite element；ADINA ；Bridge Strengthening
目 录
摘 要 I
Abstract II
1 绪论 1
1.1 问题的提出 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 桥梁评估的研究 2
1.2.2 桥梁加固的研究 3
1.3.1 研究意义 4
1.3.2 研究方案及内容 4
2 工程概况 6
2.1 桥梁结构情况 6
2.2 桥梁病害现状 8
2.2.1 上部承重结构病害调查 8
2.2.2 下部结构病害调查 10
2.2.3 桥面铺装病害调查 11
2.2.4 伸缩缝病害调查 12
3 桥梁加固前检测 13
3.1 外观检测 13
3.2 静载检测 14
3.2.1 加载方式及挠度布置 14
3.2.2 荷载等级 15
3.2.3 车辆轴距测量及称重 15
3.2.4 挠度测试结果 16
3.2.5 应变测试 18
3.2.6 试验结果比较 20
3.3 动载检测 20
3.3.1 试验目的 20
3.3.2 试验项目及方法 20
3.3.3 试验结果与分析 21
3. 4 本章小结 22
4 桥梁加固方案的确定 23
4.1 加固设计方案标准及规范 23
4.2 加固方案 23
4.2.1 方案一 23
4.2.2 方案二 24
4.2.3 方案三 24
4.3 本章小结 25
5 桥梁结构理论计算 26
5.1 计算依据 26
5.2 加固前结构计算 26
5.2.1 上部结构参数 26
5.2.2 横向分布系数计算 27
5.2.3 冲击系数 28
5.2.4 主梁恒载效应计算 28
5.2.5 主梁活载效应计算及荷载组合 30
5.2.6 持久状况承载能力极限状态计算 31
5.2.7 加固前验算结论 33
5.3 加固后结构分析 33
5.3.1 主梁跨中的几何力学特性 33
5.3.2 跨中横向分布系数 34
5.3.3 支点横向分布系数 34
5.3.4 主梁荷载效应计算 35
5.3.5 持久状况承载能力极限状态计算 36
5.3.6 加固后验算结论 39
5.4 本章小结 39
6 有限元法模拟桥梁结构荷载响应分析 41
6.1 有限元法模拟分析概述 41
6.1.1 有限元法及适用于钢筋混凝土的特点 41
6.1.2 有限元分析过程 42
6.1.3 有限元程序ADINA介绍 44
6.2 柳河大桥分析中相关本构关系介绍 44
6.2.1 混凝土材料的本构关系 44
6.2.2 钢筋的本构关系 48
6.2.3 接触单元 48
6.3 柳河大桥有限元模拟过程 50
6.3.1 基本要求 50
6.3.2 柳河大桥几何模型的建立 50
6.3.3 柳河桥各部位单元模型及单元划分 52
6.3.4模型的约束 52
6.4 计算结果分析 58
6.4.1 第二孔跨中处限元模型计算结果 58
6.4.2 支点处结果分析 68
6.4.3 桥梁动载计算结果 72
6.5 本章小结 74
结 论 75
参 考 文 献 76
近些年来，公路交通量不断增加，代表车型不断趋于重型化，公路桥梁负荷也日趋加重；加之旧桥部分老化、破损或受原设计荷载标准的限制，普遍存在桥梁承载力不足的情况。采用维修加宽加固提高桥梁承载能力和通行能力，是提高现有桥梁经济效益、节省投资、减少人力物力的有效途径。缩短了一系列的工程设计、施工的桥梁建设过程，降低了工程运作成本。
本文以京沈线彰武柳河大桥加固为例进行研究，通过理论计算确定以加宽结合外部预应力筋为主要措施的加固方案；通过计算机模拟，确定桥梁T型梁对外部载荷的结构响应；通过室外实桥试验确定桥梁的加固效果。结果表明，加固后的T型梁桥各个指标均达到了技术标准的要求，加固技术在实际工程的应用取得了令人满意的结果。研究结果表明，只要找到病害的原因，并进行相应的处治，其大多数是可以继续运营的。本项目研究成果为T型梁桥加固提供了一个可靠的方法，具有显著的社会效益和推广应用前景。
关键词：T型梁桥；有限元；ADINA；桥梁加固
Abstract
In recent years, the volume of road traffic has increased continuously, the representative of car model continue to become Heavy-duty, the load of Roads and bridges have become increasingly heavier; With the old bridges’ problems which conclude part aging , destruction or the limits of the original design load, the condition of deficient bearing capacity of bridge exists widely. It is an effective way to increase the economic efficiency of existing bridges, save investment and reduce the human and material resources by widening and strengthening bridges to improve their load capacity and traffic capacity. It also diminishes the process of a series of engineering design, construction, bridge building and reduces the operating costs of the projects.
In this paper, ZhangWu-LiuHe Bridge in Beijing-ShenYang-line are researched as an example. It is determined that widening and using external Prestressed reinforcement are the main measures of reinforcement by theoretical calculations; the T-beam bridges’ structural response to external loads are determined by computer simulation; the reinforcing effect of the bridge are determined by the outdoor testing of real bridge. The results show that Reinforced T-beam bridges after the individual indicators are up to the technical standards, and the application of strengthening technology in the actual project has achieved satisfactory results. The results show that most of the bridges can continue to use Just by finding the causes of disease and taking according treatments. The project research results provide a reliable method for the T-beam bridge reinforcement and have significant social benefits and promoted prospects.
Key Words：T-beam bridge；finite element；ADINA ；Bridge Strengthening
目 录
摘 要 I
Abstract II
1 绪论 1
1.1 问题的提出 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 桥梁评估的研究 2
1.2.2 桥梁加固的研究 3
1.3.1 研究意义 4
1.3.2 研究方案及内容 4
2 工程概况 6
2.1 桥梁结构情况 6
2.2 桥梁病害现状 8
2.2.1 上部承重结构病害调查 8
2.2.2 下部结构病害调查 10
2.2.3 桥面铺装病害调查 11
2.2.4 伸缩缝病害调查 12
3 桥梁加固前检测 13
3.1 外观检测 13
3.2 静载检测 14
3.2.1 加载方式及挠度布置 14
3.2.2 荷载等级 15
3.2.3 车辆轴距测量及称重 15
3.2.4 挠度测试结果 16
3.2.5 应变测试 18
3.2.6 试验结果比较 20
3.3 动载检测 20
3.3.1 试验目的 20
3.3.2 试验项目及方法 20
3.3.3 试验结果与分析 21
3. 4 本章小结 22
4 桥梁加固方案的确定 23
4.1 加固设计方案标准及规范 23
4.2 加固方案 23
4.2.1 方案一 23
4.2.2 方案二 24
4.2.3 方案三 24
4.3 本章小结 25
5 桥梁结构理论计算 26
5.1 计算依据 26
5.2 加固前结构计算 26
5.2.1 上部结构参数 26
5.2.2 横向分布系数计算 27
5.2.3 冲击系数 28
5.2.4 主梁恒载效应计算 28
5.2.5 主梁活载效应计算及荷载组合 30
5.2.6 持久状况承载能力极限状态计算 31
5.2.7 加固前验算结论 33
5.3 加固后结构分析 33
5.3.1 主梁跨中的几何力学特性 33
5.3.2 跨中横向分布系数 34
5.3.3 支点横向分布系数 34
5.3.4 主梁荷载效应计算 35
5.3.5 持久状况承载能力极限状态计算 36
5.3.6 加固后验算结论 39
5.4 本章小结 39
6 有限元法模拟桥梁结构荷载响应分析 41
6.1 有限元法模拟分析概述 41
6.1.1 有限元法及适用于钢筋混凝土的特点 41
6.1.2 有限元分析过程 42
6.1.3 有限元程序ADINA介绍 44
6.2 柳河大桥分析中相关本构关系介绍 44
6.2.1 混凝土材料的本构关系 44
6.2.2 钢筋的本构关系 48
6.2.3 接触单元 48
6.3 柳河大桥有限元模拟过程 50
6.3.1 基本要求 50
6.3.2 柳河大桥几何模型的建立 50
6.3.3 柳河桥各部位单元模型及单元划分 52
6.3.4模型的约束 52
6.4 计算结果分析 58
6.4.1 第二孔跨中处限元模型计算结果 58
6.4.2 支点处结果分析 68
6.4.3 桥梁动载计算结果 72
6.5 本章小结 74
结 论 75
参 考 文 献 76
