石拱桥安全性评估和加固方法研究

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石拱桥是利用抗压性能较好的石料建造的拱桥。因其具有承载潜力大、普及化程度高、维护费用少、水泥和钢筋用量省、构造简单、就地取材等优点,因此,在我国建造了较多石拱桥,且为我国道路交通系统的发展做出了巨大贡献。然而,随着我国交通系统的不断发展,加之石拱桥结构自身的不足,以及当时施工水平的有限性等原因,石拱桥在运营期间产生一定程度的病害,影响到结构的使用功能,严重时甚至导致结构坍塌。迫切需要对使用中的石拱桥进行安全评估和维护加固。本文以韩城市东泽桥项目为研究背景,将桥梁安全性评估理论、加固设计原则及方法应用在石拱桥的加固设计中,利用有限元软件建立石拱桥模型,通过对比桥梁加固前后承载能力极限状态下承载能力计算结果,说明了该桥所采用的“内套拱法”的有效性,为类似桥梁的安全评估及加固设计提供参考。首先通过查阅文献,总结了石拱桥发展概况及特点、国内外加固现状,同时阐明了本文研究的目的、意义和内容;其次,分析了石拱桥的常见病害和原因,总结了石拱桥常用加固方法;再次介绍了几种桥梁安全性评估方法,结合项目背景采用外观调查法和理论计算法两种方法对东泽桥进行综合性安全评估;最后在评估结论的基础上提出采用“内套拱法”对石拱桥进行加固,利用有限元软件建立石拱桥模型,桥梁加固前后承载能力极限状态下承载能力计算结果表明了该加固方法非常有效。
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