大跨徑石拱橋承載能力研究.pdf

1、中國古代和當(dāng)代石拱橋修建技術(shù)受到世界橋梁界的稱贊，現(xiàn)在世界上單孔跨徑大于100米的18座石拱橋均建設(shè)在中國大陸，1個世紀(jì)以來中外學(xué)者對石拱橋承載力進行了大量理論分析和試驗研究，但國內(nèi)外進行石拱橋極限承載力分析和試驗研究的橋例其跨徑不超過40米，對跨徑大于100m的石拱橋進行受力性能和承載力分析十分必要。論文回顧了石拱橋的發(fā)展歷史，介紹了石拱橋的受力特點和破壞機理，對石拱橋分析理論的發(fā)展及設(shè)計分析方法進行了綜述分析，對石拱橋極限承載力的分

2、析方法發(fā)展進行了綜述分析。本論文對大跨徑石拱橋的修建材料力學(xué)性能、石拱橋極限承載力、石拱橋結(jié)構(gòu)可靠度和抗震性能展開了分析研究。 論文對大跨徑石拱橋的修建石砌體進行砌縫小石子混凝土和砌塊石材力學(xué)性能試驗，完成了8種砌體68構(gòu)件軸心受壓試驗、18構(gòu)件偏心受壓試驗和6種砌體69構(gòu)件抗剪試驗，采用非線性有限元法對砌體構(gòu)件軸心受壓和抗剪試驗進行了模擬分析，對砌體試件破壞特征和強度影響因素進行了分析，根據(jù)試驗結(jié)果分析得出砌體抗壓強度設(shè)計值及

3、抗剪強度設(shè)計值公式，已被《公路圬工橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTG D061-2005)采用。 論文介紹了石拱極限承載力分析的三種方法，給出機構(gòu)分析法和塑性極限分析法的公式，對彈塑性分析法的有限元公式、材料破壞準(zhǔn)則及方程求解方法進行了介紹。用三種方法對丹河大橋(146米石拱橋)的極限承載力進行了分析和對比，分析了砌體強度對極限承載力的影響，對機構(gòu)分析法和塑性極限分析法計算石拱橋極限承載力的局限性進行了討論。 論文根據(jù)砌體強度試驗結(jié)

4、果建立砌體受壓構(gòu)件抗力計算公式及抗力概率分布公式，結(jié)合《公路工程結(jié)構(gòu)可靠度統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50283-1999)中公路橋梁荷載的概率分布，對一座20米石拱橋和丹河大橋的可靠度進行了分析驗算，根據(jù)計算結(jié)果對按《公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范JTJ022-85》設(shè)計的石拱橋的可靠度水平進行了評價。 論文對大跨徑石拱橋抗震分析的反應(yīng)譜法及時程分析法進行了介紹，對丹河大橋的自振特性和空間地震反應(yīng)進行了分析，計算結(jié)果說明地震荷載不控制該