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    论文选题报告-刘欢

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    论文选题报告-刘欢

    学号2120970029研究生学位论文选题报告学位级别工学硕士研究生姓名刘欢指导教师曾德荣学科(专业)建筑与土木工程研究方向桥梁检测与加固所在学院土木建筑学院重庆交通大学学位评定委员会办公室制2013年12月填文题目弯桥承载力检测理论与技术研究研究方向桥梁检测与加固课题来源(打√)国家部委省、自治区、直辖市国际合作市企业自选其它√论文类型(打√)理论研究应用研究开发研究试验研究跨学科研究其它√选题依据、国内外研究现状和发展动态选题依据近年来随着高等级公路的修建,由于城市立交桥建设的需要,弯桥成为现代交通工程中的一种重要桥型。而弯桥由于其受力性能的不同以及桥型的特殊性,在承载力检测理论和技术方面还存在诸多问题尚未解决。桥梁的承载力检测,需要以桥梁的力学特性为基础进行分析和布置测点。在以往的工程实际中,往往是根据经验来确定测点和加载方案。对于直线型桥梁来说,受力特性比较易于理解,其内力和静力响应比较容易计算,在布置测点时,通常可将传感器布置于危险截面,如跨中、支点等,而弯桥的受力性能与直线梁桥不同。在实际工程中,由于弯桥无论在恒载还是可变荷载作用下都会产生扭矩,工程师往往会将弯桥近似当作直桥来处理,这样做只能在一定程度上反映桥梁的受力性能和桥梁的健康状态,所得结果不够准确。1、弯桥承载力检测计算理论存在的问题(1)、弯桥承载力检测在建模过程中存在着一些问题,分析建模过于理想化,与实际结构有一定出入,很多模型还是从杆系出发,不能很好的反映弯桥的空间受力特性;尤其对于预应力混凝土弯桥的预应力空间效应应用一般的曲梁单元模拟不能很好反映其空间特征,而大型有限元软件通过实体单元中添加钢筋单元和初应变的方法虽然能模拟预应力的效应,但其在计算中难以考虑预应力的各种损失因而无法准确地分析和预测弯桥的预应力效应和受力行为,其中曲率、支座、温度效应等因素对弯桥结构实际状态和形影响非常显著。在进行弯桥荷载试验时,需采用比较精确的三维有限元程序建立空间模型,进行有限元分析。(2)、在直桥中,最大应力一般是由弯矩引起的拉应力,其方向和大小都是容易确定的;而在弯桥中,由于存在扭矩,其最大应力为弯拉应力和扭转剪应力的合力。因而在弯桥中,最大应力的大小和方向的确定需要进一步的计算研究。2、弯桥承载力检测现场实践所存在的问题(1)、贴片问题在直桥中,应变片的粘贴方向为拉应力的方向,即最大应力的方向,测得的值即是最大应力值;前文已经提到,弯桥中最大应力为弯拉应力和扭转剪应力的合力,而现阶段在弯桥的荷载试验中,应变片的粘贴方向是仍是按弯拉应力的方向,测得的值为弯拉应力值,不是最大应力值,这样试验所得数据就没有捕捉到截面最大应力,存在安全隐患。(2)、车辆布载问题桥梁荷载试验现场加载中,一般采用汽车加载,由于弯桥曲率的存在,而车辆前后轴的直线状态,使得汽车的轴距线不可能与车道边缘线(或桥轴线)相平行,随着弯桥弯曲半径(R)的减小,其偏差就会增大;事实上现行规范按车道荷载计算桥梁在活荷载作用下产生的效应;这样,汽车加载荷载与车道荷载作用效应显然存在差异,造成试验所得数据与理论计算值不一致。由于存在以上问题,造成在弯桥的荷载试验中,测得的结果不够准确,不能够反映出桥梁实际的使用状态和健康状态,存在安全隐患。因而如何通过建立合理的模型,如何选择合理的布载方案及测点设置,从而对弯桥的承载力做出较为客观准确的评定是非常有必要的。内外研究现状和发展动态长期以来,国内外许多学者对弯桥承载力检测问题从各个不同角度进行了研究,得出了许多研究成果,提出了不少新理论,部分地解决了实际弯桥承载力检测的一些问题,常用的有以下一些理论方法1.结构力学方法最先用于分析曲线桥承载力检测的方法是沿用结构力学方法。这种方法的特点是能利用公式直接计算曲线桥的内力与变形,简单明了,且能够得出唯一解。结构力学方法是一种基于单纯扭转理论的方法,由

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