大跨徑拱橋計(jì)算程序開(kāi)發(fā)與承載力驗(yàn)算方法研究.pdf

1、拱橋是我國(guó)建造最多的橋梁型式之一，西部地區(qū)特殊的地理環(huán)境和良好的地質(zhì)條件非常適合于拱橋建造。目前計(jì)算拱橋內(nèi)力的方法主要有手冊(cè)法和有限元法，前者是利用事先編制好的一套完整拱橋內(nèi)力計(jì)算用表，供橋梁設(shè)計(jì)人員查表計(jì)算。它的缺點(diǎn)是計(jì)算工作量大、效率低；對(duì)大跨度拱橋，當(dāng)需要考慮混凝土收縮、徐變影響時(shí)，拱軸系數(shù)往往不是手冊(cè)上預(yù)先給定的系數(shù)，此時(shí)查表計(jì)算就無(wú)能為力。后者是采用有限元程序計(jì)算拱橋內(nèi)力和變形，該方法計(jì)算速度快，能適合于各種拱軸系數(shù)的拱橋內(nèi)力

2、計(jì)算，但建模比較復(fù)雜，并且一般的有限元程序不具備優(yōu)化拱軸系數(shù)的功能。因此，開(kāi)發(fā)一個(gè)拱橋計(jì)算專(zhuān)用程序，在有限元程序高度發(fā)達(dá)的今天仍然具有現(xiàn)實(shí)意義。 近年來(lái)，隨著公路技術(shù)等級(jí)的提高，超重、超載車(chē)輛劇增，加上設(shè)計(jì)、養(yǎng)護(hù)不當(dāng)、橋梁材料老化、環(huán)境影響，不少拱橋出現(xiàn)了承載力下降、變形增大以及開(kāi)裂等病害。增大截面法是拱橋加固中常用的一種方法，但迄今為止缺乏一種與之相適應(yīng)的承載力驗(yàn)算方法。 本文在綜述拱橋發(fā)展概況和承載力驗(yàn)算方法現(xiàn)狀的基

3、礎(chǔ)上，根據(jù)拱橋經(jīng)典理論，推導(dǎo)了適用于本文程序開(kāi)發(fā)的拱圈內(nèi)力計(jì)算公式，為程序編寫(xiě)奠定理論基礎(chǔ)；總結(jié)了現(xiàn)有增大截面法加固拱橋的承載力驗(yàn)算所存在的問(wèn)題，提出了一個(gè)系數(shù)修正的極限狀態(tài)法驗(yàn)算公式，該公式在形式上與現(xiàn)行規(guī)范相一致，為便于理解，還給出了一個(gè)具體計(jì)算示例；最后著重介紹了作者用Visual Basic 6.0開(kāi)發(fā)的“大跨度拱橋內(nèi)力計(jì)算與承載力評(píng)估分析程序”，該程序具有較強(qiáng)的分析功能和友好的用戶(hù)界面，不但能夠開(kāi)展拱軸系數(shù)的優(yōu)化、等截面與變截