大连北大桥的检测及维修方案研究

论文题目: 大连北大桥的检测及维修方案研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 桥梁与隧道工程

作者: 郭子华

导师: 檀永刚

关键词: 桥梁检测,荷载试验,校验系数,冲击系数,脉动测试,桥梁维修,线形调整

文献来源: 大连理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 延长悬索桥有效寿命的关键是对悬索桥运营后的检测及维修。检测工作是了解大桥目前工作状况的最主要的手段,其结果可以用来对桥梁进行综合评定,为确定桥梁维修方案的提供有利、直接的依据;维修是对检测结果的处理方法。本文以现代悬索桥理论、有限元法、随机振动、振动测试与分析技术为、桥梁维修理论为基础,在总结有关桥梁的检测、维修方法的基础上,对北大桥的检测工作及维修方案进行了研究和设计。具体开展了以下几方面的工作: 1.对大桥进行表观检测,获得大桥现状的第一手资料。 2.对北大桥恒载状态进行测量,并对测量结果进行分析,给出了对大桥恒载下几何状态及受力状态的准确评价,为大桥的维修提供了依据。 3.通过对北大桥的理论分析,在保证荷载试验效果的前提下,确定静力试验的控制荷载和加载工况,将各种工况下结构控制截面的实际变形或者应力同理论计算值进行了比较,计算出结构的校验系数。根据校验系数,确定了该桥实际的承载能力。 4.桥梁结构的振动问题影响因素复杂,仅靠理论分析还不能满足工程应用的要求。为了测定该桥在动荷载作用下的真实情况,分别进行了跑车试验、刹车试验。根据控制断面在上述工况下的时程曲线图,分析确定了该桥的实际的冲击系数,并同前两次实测值及理论设计时根据规范所取的冲击系数进行了比较。其结果为管理、养护部门提出了有利的建议。 5.利用Midas软件建立了北大桥的空间动力有限元模型,并进行了理论上的模态分析,得到了该桥理论上的自振频率与振型。通过对北大桥实桥的脉动测试,分析确定了北大桥实测的模态参数(包括振型、频率)。实测结果与前两次实测值及理论计算结果的对比表明:该桥具有良好的动力性能,动力性能较竣工时基本没有改变。 6.以大桥检测成果为依据,结合专业指导及理论分析的结果,给出了大桥的维修方案:通过与专业企业的探讨及对以往资料的研究,给出了适合于大连北大桥自身情况的主缆防护、杆件防腐的方案;在分析北大桥自身特点的基础上,得出从理论计算的角度来看,大桥山实际状态到目标状态的调整是一个与路径无关的过程。因此,只要确定了吊杆的拉出量,在保证大桥安全的前提下,任何施工过程都是可以达到目标的。这大大降低了施工监控的难度。在此基础上,又提出了交替前进张拉法,在不增加施工难度及工期的基础上,减小了张拉步长,保证大桥各部件在施工过程中安全。

论文目录:

摘要

Abstract

1 绪论

1．1 我国桥梁建设的发展现状

1．1．1 桥梁数量迅速增大建设规模日益扩大

1．1．2 桥梁设计施工技术达到了世界先进水平

1．2 桥梁检测工作的重要性及发展趋势

1．2．1 桥梁检测工作的重要性

1．2．2 国内外桥梁检测工作的现状与技术发展趋势

1．2．3 检测工作的主要内容和意义

1．3 论文的工程背景

1．3．1 工程概况

1．3．2 问题的提出

1．4 论文的主要工作

2 悬索桥的基本理论

2．1 引言

2．2 悬索桥主要构造及功能

2．3 悬索桥的结构形式和构造特点

2．4 悬索桥的受力特点

2．5 悬索桥分析理论的历史发展与现状评述

2．5．1 悬索桥分析理论的历史发展与现状评述

2．5．2 悬索桥分析的非线性影响

3 荷载试验方法

3．1 引言

3．2 静载试验简介

3．2．1 静载试验概述

3．2．2 静载试验的一般程序

3．2．3 静载试验荷载工况的选择方法

3．2．4 试验荷载等级的确定

3．2．5 加载方式及设备的选择

3．2．6 试验测点的选择与设置

3．3 动载试验方法

3．3．1 动载试验概述

3．3．2 桥梁动荷载的特性

3．3．3 动载测试中激振方式的选择

3．3．4 冲击系数的测定

3．3．5 模态分析与参数识别

4 北大桥检测

4．1 引言

4．2 表观检测

4．3 北大桥恒载状态测量与分析

4．3．1 测量内容

4．3．3 桥面线形测量

4．3．4 桥塔倾斜量测量

4．3．5 鞍座偏移

4．3．6 测量结果分析

4．4 静载试验

4．4．1 试验工况设计及试验荷载的选择

4．4．2 测试内容及测点布置

4．4．3 加载及测试程序

4．4．4 静载试验结果及分析评定

4．5 动载试验

4．5．1 试验内容

4．5．2 测点布设及分析流程

4．5．3 动载试验结果及分析

4．6 小结

5 北大桥维修方案

5．1 引言

5．2 北大桥构件防腐及部件更换方案

5．2．1 概述

5．2．2 主缆

5．2．3 吊杆

5．2．4 桁梁杆件

5．2．5 爬梯及桥塔工作台

5．2．6 桥面系

5．3 桥面线形调整方案

5．3．1 存在的特殊问题及解决方法

5．3．2 吊杆拆除状态的结构受力分析

5．3．3 吊杆张拉量计算

5．3．4 张拉方案的确定

5．3．5 调整后与调整前的比较

5．4 小结

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

致谢

大连理工大学学位论文版权使用授权书

发布时间: 2005-05-13

参考文献

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