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服役石拱桥加固技术研究

蔡斌  
【摘要】: 石拱桥以其取材方便、工程造价低、造型美观等优点在我国特别是在湖南地区得到广泛的应用。目前,我国较大一部分石拱桥因修建标准低、营运荷载不断增加或施工质量差等众多原因而出现承载力不足现象。同时,因桥基未置于基岩上或基底冲刷淘空等原因引起桥基产生不均匀沉降,危及桥梁安全。但是,拆除这些存在隐患的桥梁不但耗资,而且耗时,中断交通。因此,对服役石拱桥进行加固维修,是我国桥梁工作者面前的一项迫切任务。 本文研究的主要内容如下: (1)对石拱桥常用加固方法及加固理论进行探讨,得出适用于轻型板肋石拱桥的加固分析理论,给在轻型板肋石拱桥加固工程ansys结构分析中如何实现平铰拱提供理论依据; (2)通过服役石拱桥可靠性评估方法研究,得出考虑多种因素,主次分明的可靠性综合评定方法,为加固方案优选提供更可靠的依据; (3)建立服役石拱桥加固方案优选评价指标体系,根据模糊综合评价原理对评价指标中的定量指标和定性指标进行确定和处理,确定权重集,建立石拱桥加固方案优选的决策模型,得出考虑综合评价指标的最优加固维修策略,并在确定最优加固方案基础上根据石拱桥加固理论进行石拱桥加固计算,由此建立ANSYS有限元结构,根据计算结果分析验证石拱桥加固设计的正确性; (4)以张家界仙人溪桥加固为例,通过服役石拱桥可靠性评估分析,结合ANSYS有限元结构计算进行加固方案优选研究分析,得出合理、有效、可行的加固维修技术。 本论文着重以工程实例的分析为主,通过各种石拱桥加固方法的探讨,以及对石拱桥进行可靠性评估分析,采用模糊综合评判方法,确立服役石拱桥加固方案优选评价指标体系,对评价指标中的定量指标和定性指标进行处理,确立权重集,建立石拱桥加固方案优选的决策模型,得出考虑综合评价指标的最优加固维修策略,并结合ANSYS有限元结构仿真分析,集数理统计、模糊评价、数值分析等多项功能一体,使得石拱桥加固更加规范化、信息化、科学化。


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