危旧双曲拱桥的计算方法分析
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摘要
自上世纪60年代，双曲拱桥首创于江苏省无锡县后，这种桥型很快在全国范围内得到推广应用。但是，由于各种原因，一部分双曲拱桥在使用一段时期后，出现了不同程度的损坏，急需对其承载力进行评定，从而进行养护维修和加固改造。
本论文主要针对危旧双曲拱桥的内力计算方法开展了研究。首先，根据危旧双曲拱桥的实际受力特性，提出采用实测拱轴线建立计算模型，用有限元法对其进行内力计算分析。其次，分析了危旧实腹式双曲拱桥中拱上填料的作用，在实腹式双曲拱桥受力分析使应考虑拱上填料的作用。最后，以桂江一桥为工程背景，对该桥进行了荷载试验，并分别利用平面有限元理论和空间有限元理论求解其内力和挠度，将有关的荷载试验结果与理论计算值作了比较和分析，从而验证本文所提出的计算方法的可行性、可靠性和合理性。
内力计算方法分析为反映危旧双曲拱桥的实际受力情况提供了理论基础，为确定合理的维修和加固方案提供了依据。
Since the 1960s, after the double-cruved arch bridge was firstly build in Wuxi County of Jiangsu province , it has been extensively build all over the country. However for some reason, a lot of double-cruved arch bridges appeared the damage of the different degree after being used some period of time and need as to be assess, maintain or reinforce.
In this paper, a calculation method of an existing double-cruved arch bridges has been studied. Firstly, according to the characteristic of existing double-cruved arch bridge, adoption the survey coordinate, the finite element method is used to analyze the inter forces of the bridge. Second, analyzed the function of spandrel structure , so it should been considered in the calculation analysis of arch bridge. Finally, all of research are carried out on the background of the First Guijiang Bridge, and the relative loading experiment results are compared with the calculated values, the feasibility and the reliability of this method are verified.
The internal forces calculation method analysis is to reflects the theories foundation of the existing double-cruved arch bridges, and is an important basement to choose responsible strengthening schema .
本论文主要针对危旧双曲拱桥的内力计算方法开展了研究。首先，根据危旧双曲拱桥的实际受力特性，提出采用实测拱轴线建立计算模型，用有限元法对其进行内力计算分析。其次，分析了危旧实腹式双曲拱桥中拱上填料的作用，在实腹式双曲拱桥受力分析使应考虑拱上填料的作用。最后，以桂江一桥为工程背景，对该桥进行了荷载试验，并分别利用平面有限元理论和空间有限元理论求解其内力和挠度，将有关的荷载试验结果与理论计算值作了比较和分析，从而验证本文所提出的计算方法的可行性、可靠性和合理性。
内力计算方法分析为反映危旧双曲拱桥的实际受力情况提供了理论基础，为确定合理的维修和加固方案提供了依据。
Since the 1960s, after the double-cruved arch bridge was firstly build in Wuxi County of Jiangsu province , it has been extensively build all over the country. However for some reason, a lot of double-cruved arch bridges appeared the damage of the different degree after being used some period of time and need as to be assess, maintain or reinforce.
In this paper, a calculation method of an existing double-cruved arch bridges has been studied. Firstly, according to the characteristic of existing double-cruved arch bridge, adoption the survey coordinate, the finite element method is used to analyze the inter forces of the bridge. Second, analyzed the function of spandrel structure , so it should been considered in the calculation analysis of arch bridge. Finally, all of research are carried out on the background of the First Guijiang Bridge, and the relative loading experiment results are compared with the calculated values, the feasibility and the reliability of this method are verified.
The internal forces calculation method analysis is to reflects the theories foundation of the existing double-cruved arch bridges, and is an important basement to choose responsible strengthening schema .
引文
[1] 万明坤、项海帆．桥梁漫笔．中国铁道出版社．1997年。
[2] 交通部科学研究院等．公路双曲拱桥——上部构造设计计算．人民交通出版社．1980年。
[3] 交通部双曲拱桥技术经验交流现场会议．公路双曲拱桥——设计施工经验选编．人民交通出版社．1975年。
[4] 范立础．桥梁工程．人民交通出版社．1987年。
[5] 姚玲森．桥梁工程．人民交通出版社．1996年。
[6] 李国豪．公路桥梁荷载横向分布计算．第二版．人民交通出版社．1987年。
[7] 李国豪．桥梁与结构理论研究．人民交通出版社．1983年。
[8] 交通部科学研究院等．实腹拱式双曲拱桥活载横向分布系数的近似计算——按弹性支承连续梁计算．1974年。
[9] 胡肇滋．桥跨结构简化分析—荷载横向分布．人民交通出版社．1996年。
[10] 楼辰等．弹性支承连续梁在公路桥梁上的应用．人民交通出版社．1996年。
[11] H．N．波利万偌夫．钢筋混凝土桥．人民交通出版社．1959年。
[12] 罗英、唐寰澄．中国石拱桥研究．人民交通出版社．1993年。
[13] 郭临义．拱桥千秋．人民交通出版社．1998年。
[14] 王国鼎．桥梁计算示例集——拱桥．人民交通出版社．1997年。
[15] 王世槐．圬工拱桥．人民交通出版社．1981年。
[16] 郭临义．坡拱与不对称拱．人民交通出版社．1999年。
[17] 王国鼎．拱桥等代荷载．人民交通出版社．1988年。
[18] 顾安邦．公路桥涵设计手册——拱桥．人民交通出版社．1997年。
[19] 戴崇安．石拱桥施工．人民交通出版社．1986年。
[20] Page J. Masonry arch bridge—State of art review. Transport Research Laboratory, Department of Transport. 1993年
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[67] 何海群．146m特大跨径石拱桥施工过程中的内力分析研究．重庆交通大学硕士学位论文．1999年。
[68] 张轶鹏．建始钢筋混凝土双曲拱桥评定与加固方法研究．武汉工业大学硕士学位论文．1998年。
[69] 王佶．既建双曲拱桥承载力评定及建始桥加固研究．武汉工业大学硕士学位论文．1998年。
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