重庆交大建筑学院毕业论文--嘉滨路牛角沱高架桥1-5跨维护方案研究.doc

王振：嘉滨路牛角沱高架桥1-5跨维护方案研究

毕业设计（论文）

题目嘉滨路牛角沱高架桥1-5跨维护方案研究

学院土木建筑学院

专业工程力学

学生

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指导教师

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前言

钢筋混凝土连续梁桥是超静定结构,跨中弯矩比相应的多个简支梁小得多,从而减小了梁的截面,节省圬工,节省钢材。连续梁桥的中墩上只需设一个支座,可以减少中墩的厚度,减小了桥墩对水流的挤束和局部冲刷,因而降低了下部结构的工程造价。连续梁桥具有较大的刚度,整体性好,抗震性能好。当其一跨受有荷载时,其他各跨都将发生弯曲,而且形成平滑的弹性曲线,从而可以减少活载的冲击作用。

然而桥梁在营运使用过程中，由于超载等原因产生较大的损坏，承载力，强度降低，或由于交通运输的日益繁忙，桥梁承载能力和通过能力不满足要求就是这其中最为突出的问题之一。

混凝土梁式桥在自然环境中使用，很容易受到各种不良因素的影响，其病害也是逐步产生的。混凝土梁式桥的主要病害形式为混凝土梁体裂缝和钢筋锈蚀两大方面。混凝土最主要的损伤时裂缝，除此之外还有蜂窝、孔洞、白化、露筋、剥落、层析等表层损伤。而且混凝土梁式桥出现缺陷并不是单独的因素引发的，而是一个因素诱发，很多个因素共同促进其发展，各种病害相互促进、相互影响、共同伴生。所以为了更好的修复桥梁缺陷，必须对其缺陷进行调查，了解其成因、现状和发展趋势，并进行综合分析，以便确定相应的解决方案。

在本次论文中，通过使用MIDAS/Civil软件对嘉滨路牛角沱高架桥外二桥前五跨进行建模模拟，并且对其桥梁进行相应的受力分析，找出其薄弱环节和最不利加载位置，分析其灾害情况，提出相应维修加固的方案并选择最佳方案，而对于桥墩、桥台等位置的受力及灾害不做分析。

本课题的主要研究内容是对嘉滨路牛角沱高架桥外二桥前五跨建立有限元模型，通过有限元法来模拟其受力过程，找出其加载的薄弱环节。其重点是：

1、熟悉并掌握扩展有限单元法的理论基础知识，包括：概念、原理、方法等。能够利用有限元软件进行有限元法来分析结构，得出数据，分析数据，最终能够形成论文结果，对实际混凝土结构的力学性能、结构寿命预测、加固方案等有一个较为可靠的依据。

2、熟悉常用软件有限元建模的方法，能够熟练掌握MIDAS/Civil界面相关知识，利用MIDAS/Civil软件对用桥梁进行模拟的三维梁分析，熟悉对材料设置、荷载工况、边界条件的设置，掌握建立模型的方法。

3、熟悉材料力学、结构力学、结构设计原理和桥梁工程等相关专业知识，对桥梁

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的整体受力情况及所受灾害情况有一个大体的了解，并且能够找出灾害产生的力学因素。

4、熟悉桥梁加固基本知识、规范和方法。对桥梁出现的灾害提出加固方案，并在多种方案中选择出最佳方案。

目录

TOC\o"1-3"\h\uHYPERLINK前言 I

HYPERLINK摘要 I

HYPERLINKABSTRACT II

HYPERLINK第一章概述 1

HYPERLINK1.1预应力混凝土连续梁桥概述 1

HYPERLINK1.2桥梁病害的成因及其危害 2

HYPERLINK1.3桥梁加固的意义 3

HYPERLINK1.4牛角沱立交高架桥概况 4

HYPERLINK第二章建立有限元模型及其力学分析 6

HYPERLINK2.1MIDAS/Civil简介 6

HYPERLINK2.2模型总体概况 6

HYPERLINK2.3建立模型 7

HYPERLINK2.3.1建立截面 7

HYPERLINK2.3.2定义材料 10

HYPERLINK2.3.3简化模型 11

HYPERLINK2.3.4设置边界条件 12

HYPERLINK2.3.6荷载组合 19

HYPERLINK2.4力学计算 20

HYPERLINK2.4.1内力 20

HYPERLINK2.4.2应力 21

HYPERLINK2.4.3变形图 22

HYPERLINK2.5本章小结