受損雙曲拱橋承載能力及評估方法研究.pdf

1、雙曲拱橋梁自誕生以來,以其外形美觀、結(jié)構(gòu)新穎、輕巧、施工方便、省料等優(yōu)點,迅速在全國范圍內(nèi)得到推廣。但是由于各種原因,大多數(shù)雙曲拱橋梁使用一段時間后出現(xiàn)了不同程度的損傷,急需對其承載能力進(jìn)行評定,從而進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修和加固改造。因此,對受損雙曲拱橋梁的承載能力進(jìn)行評估,確保橋梁的安全運行具有重要意義。對雙曲拱橋梁的承載能力驗算中,主要內(nèi)容是拱上建筑的聯(lián)合作用、拱上填料剛度、橫墻剛度、邊腹拱支撐方式、腹拱剛度及結(jié)構(gòu)受損(主要是拱上建筑受損和主

2、拱圈受損)對主拱圈受力的影響。
　　在總結(jié)國內(nèi)近十年雙曲拱橋梁結(jié)構(gòu)計算和承載力分析的基礎(chǔ)上,采用有限元方法進(jìn)一步深入研究,結(jié)合已有成果的常規(guī)的雙曲拱橋梁的有限元模型,考慮雙曲拱橋梁的損傷,采用調(diào)整單元特性,對計算模型進(jìn)行修正的方法,提出了某些部位受損的雙曲拱橋梁的計算圖式和有限元模型。對雙曲拱橋梁的評估方法的研究中,針對以往橋梁評估方法的不足,根據(jù)結(jié)構(gòu)可靠度理論,引入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論、響應(yīng)面理論和Monte-Carlo理論,結(jié)合有限元

3、分析方法,提出了一種基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)-響應(yīng)面-蒙特克羅(A-R-M)法的橋梁評估方法,該方法充分發(fā)揮了各方法的優(yōu)點,相互彌補了不足,為橋梁評估方法提供了新的思路。
　　研究表明:在活載作用下,拱上建筑聯(lián)合作用對主拱圈的活載彎矩、剪力和撓度折減較大,對軸力折減不明顯;拱上填料剛度對主拱圈的受力情況影響較大,隨著填料剛度的減小,主拱圈的活載彎矩、應(yīng)力和撓度呈增大趨勢,即填料剛度越小,主拱圈受力情況越不利,拱上建筑聯(lián)合作用越不顯著;邊腹