橫向聯(lián)系加固方式對橋梁結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響研究.pdf

1、橫向聯(lián)系是橋梁的重要構(gòu)件，在提高橋梁整體剛度、保持橋梁完整性與穩(wěn)定性方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。橋梁結(jié)構(gòu)的橫向剛度和整體性會隨著橫向聯(lián)系的失效而降低，同時不同梁體之間的協(xié)同工作受到破壞，橋梁在橫向不再形成一個整體。橫向聯(lián)系完全破壞或失去作用時會出現(xiàn)“單梁受力”的情況，給橋梁安全造成很大影響。
　　本文通過對公路多片式及鐵路雙片式簡支梁橋的結(jié)構(gòu)特點和動靜力特性進(jìn)行研究分析，提出了多種針對橫向聯(lián)系進(jìn)行加固的有效方案。分別計算多片式公路及

2、雙片式鐵路簡支梁橋的動靜力特性以及其隨著不同加固方法的變化情況，從而得到橫向聯(lián)系在不同加固方法下對橋梁結(jié)構(gòu)動靜力行為的影響規(guī)律。論文主要工作如下:
　　首先，以公路多片式簡支梁橋為研究對象，按照對于橫向聯(lián)系的不同加固方案，利用有限元分析軟件ANSYS建立分析模型，對結(jié)構(gòu)的動力特性進(jìn)行計算分析。橫向聯(lián)系加固主要通過:1）在原有橫隔板上粘貼型鋼及鋼板、2）在梁體之間增加鋼橫撐、3）在梁體之間施加橫向預(yù)應(yīng)力、4）在梁體之間增加鋼橫隔板等

3、四種方法。
　　其次，介紹了公路多片式簡支梁橋荷載橫向分布的基本理論，并對荷載橫向分布系數(shù)的計算公式運用模態(tài)參數(shù)法進(jìn)行了推導(dǎo)。在此基礎(chǔ)上，依據(jù)ANSYS模態(tài)分析所得到的數(shù)據(jù)結(jié)果，利用得到的荷載橫向分布系數(shù)計算公式，計算原結(jié)構(gòu)及采用不同加固方法加固后結(jié)構(gòu)的荷載橫向分布系數(shù)，得到其分布變化規(guī)律。
　　最后，以鐵路雙片式簡支梁橋為研究對象，對梁體的空間振動特性進(jìn)行分析。按增加的橫系梁在梁體的不同位置和預(yù)緊鋼筋預(yù)緊力的不同參數(shù)值分別

4、建立分析模型，研究其對梁體自振頻率的影響。由自振頻率的變化來分析和確定橫系梁和預(yù)緊鋼筋的具體設(shè)置形式對橋梁結(jié)構(gòu)橫、豎向剛度的作用，確定合理的加固形式。
　　研究結(jié)果表明，對于公路多片式簡支梁橋橫向聯(lián)系的加固，采用增加鋼橫撐和增加鋼橫隔板方法，梁體橫向剛度明顯提高，豎向剛度降低較少，同時荷載橫向分布系數(shù)分布也較為均勻，加固效果明顯;對于鐵路雙片式簡支梁橋，采用方案一進(jìn)行加固，在較大幅度提高其橫向剛度的同時，豎向剛度降低較少，加固效果