设置反拱加固的拱结构力学性能研究

提出了一种设置反拱结构的拱桥加固方法,该方法是通过在主拱圈拱肋下方设置反拱,在反拱和拱肋之间用竖杆相连,并通过抗弯预埋件和抗剪锚栓把反拱的拱脚和拱肋连接,使反拱结构和原主拱圈共同形成结构受力体系。本文基于有限元参数分析方法,通过设置6个不同参数:拱的矢高f1、拱的拱轴系数m1、反拱的矢高f2、反拱的拱轴系数m2、反拱与待加固拱的等效半径比i、反拱纵向长度与待加固拱的总跨径的比值Kr,以考虑不同拱桥、反拱结构参数对原拱桥关键截面内力、跨中挠度及整体屈曲系数的影响。基于大量计算数据的参数拟合,分别获得跨中弯矩、跨中挠度、拱脚弯矩、拱脚推力、整体屈曲系数的拟合表达式。通过对拟合数据的分析,获得了反拱加固的拱桥结构力学特性的相关变化规律。最后对一个100m跨径拱桥进行加固计算分析,结果表明:本文提出的加固方法不但可以显著提高待加固桥梁的整体刚度与稳定性,而且可有效地降低主拱关键截面的内力。

高精度裂缝宽度变化量测试技术研究

现有技术中,通常采用位移计或千分表来测试裂缝宽度的变化量,其测试精度均较低,在进行破坏性试验时,由于成本较高,无法获得结构破坏过程的裂缝宽度变化量,不利于结构承载能力的判定。为此,本文提出了一种采用应变片组合结构测量构件上裂缝宽度变化量的新方法。该法采用的特殊结构包含两片应变片,一片平直贴于待测构件,另一片中段弯曲并与之重合贴于待测构件,其中该弯曲段为自由段,裂缝受力发生变化时不产生应变,故二者应变片受力大小不一。通过公式推导及误差分析,得出采用应变片组合结构测量高精度裂缝宽度变化量的计算公式,并通过试验验证,上述应变片组合结构能够显著提高测试精度,为高精度裂缝宽度变化量的测量提供了参考。本文还提供一种采用该应变片组合结构测量裂缝宽度变化量的测试装置。