在役钢管混凝土拱桥承载力分析与评定研究

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钢管混凝土拱桥作为拱桥的一种结构类型具有自重轻、承载能力强、跨越能力大等优点,是大跨度桥梁中比较理想的结构类型之一。所以近年来钢管混凝土拱桥取得了广泛的应用与发展。但随着桥梁服役年限的逐年增加,目前许多已建成的钢管混凝土拱桥开始出现不同程度的病害,造成桥梁承载能力不足,安全储备降低,有些桥梁甚至已丧失承载能力。因此需要高效、准确、客观的评估出桥梁的实际承载力,以判断是否满足桥梁安全运营的要求。综上所述,在此背景和目前的实际情况下本论文开展具有重要的科学意义和现实意义。本文围绕钢管混凝土拱桥承载力评定进行如下研究:(1)本文在总结了目前既有的桥梁承载力评估方法和理论的基础之上,结合交通运输部最新颁布的公路桥梁承载能力评定标准,详细研究了桥梁承载力评估过程。以常规检测结果为基础,通过引入分项检算系数来修正承载力的计算公式,并结合有限元对钢管混凝土拱桥进行承载力计算分析,建立了基于常规检测结果结合有限元分析评定钢管混凝土拱桥承载力的方法。(2)本文在研究分析了静载试验与动载试验两种试验方法之后,归纳总结了静动载试验中能反映钢管混凝土拱桥承载力状况的评估指标,建立了基于试验评定钢管混凝土拱桥承载力的方法。(3)本文在综合分析各评估方法的检测结果与桥梁结构现有的病害特征基础之上,根据钢管混凝土拱桥承载力评价指标多层次、多因素、定性与定量指标并存的特点,针对传统的承载力评定方法没有考虑到钢管混凝土拱桥特有的病害,提出了基于三角模糊数的钢管混凝土拱桥承载力综合评价法。
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