剛架拱橋拱片間距優(yōu)化與節(jié)點加強技術(shù)研究.pdf

1、剛架拱橋具有自重輕、材料省、外形美觀、裝配化程度高等優(yōu)點，在我國得到了較為廣泛的應(yīng)用。然而，由于車輛荷載的不斷增大，剛架拱橋普遍出現(xiàn)了大節(jié)點開裂、跨中實腹段受拉區(qū)開裂、拱腿底部上緣開裂、橫向聯(lián)系梁裂縫、斷裂甚至脫落、微彎板開裂以及橋面開裂等病害，且具有一定的普遍性，由此證實該橋型在設(shè)計、運營等方面存在一定的不足。本文以在役剛架拱橋設(shè)計資料與調(diào)研資料為依據(jù)，采用數(shù)值模擬技術(shù)，對剛架拱橋的病害機理與優(yōu)化設(shè)計以及節(jié)點抗裂等方面進行了深入的分析

2、，主要研究工作包括：
　　1.對剛架拱橋典型病害機理進行了系統(tǒng)分析，采用數(shù)值模擬技術(shù)，對25m、35m、45m三種常見跨徑剛架拱橋跨中、大小節(jié)點及主次拱腿處的典型病害進行了分析。計算結(jié)果表明，大節(jié)點、主拱腿拱腳上緣產(chǎn)生的主拉應(yīng)力均大于C30混凝土抗拉強度標準值，在跨中、次拱腿、小節(jié)點處也產(chǎn)生較大應(yīng)力，考慮到在役橋梁交通流量大，超載車輛多，加上設(shè)計、施工以及養(yǎng)護方面存在的不足，以上截面位置出現(xiàn)病害在所難免。
　　2.以在役剛架

3、拱橋設(shè)計資料為基準，應(yīng)用大型有限元軟件，分別建立跨徑為25m，35m，45m剛架拱橋有限元模型。初擬橋面板厚度分別為20cm，25cm，30cm，通過增設(shè)一片剛架拱片，分別計算增設(shè)前后剛架拱橋跨中荷載橫向分布系數(shù)、控制內(nèi)力和撓度值。計算結(jié)果表明，在不顯著增加混凝土與鋼筋用量的基礎(chǔ)上，增設(shè)一片剛架拱片可以顯著降低各主拱肋特別是邊拱肋的跨中荷載橫向分布系數(shù)，降低了跨中彎矩、撓度和主、次拱腳推力，有效提高了剛架拱橋上部結(jié)構(gòu)整體承載能力與整體剛