原文传递
河流冲刷对既有桥梁墩台承载力影响的研究
| 论文题名： | 河流冲刷对既有桥梁墩台承载力影响的研究 |
| 关键词： | 河流冲刷;既有桥梁;墩台承载力;墩台损伤;安全评估;有限元分析 |
| 摘要： | 河流冲刷是桥梁水毁的主要原因之一。长期的河流冲刷会造成既有桥梁墩台破损，从而降低材料性能及有效承载能力;墩台冲刷还会导致桥梁基础掏空，造成桥梁下部结构的承载力大幅下降，严重情况下会造成墩台倾斜或桥梁垮塌。因此，研究河流冲刷对既有桥梁墩台承载力的影响，建立受冲刷墩台承载力损伤分析模式，对既有桥梁的安全评估具有重要的理论意义和实用价值。 本文以墩台冲刷明显且遭遇过运砂船撞击的湖南省湘潭竹埠港湘江大桥为工程背景，借助有限元软件ANSYS，围绕河流冲刷造成的墩台损伤及基础埋深下降对墩台承载力的影响展开研究。主要工作及研究成果如下: 1.归纳总结了桥梁墩台冲刷机理和冲刷深度研究方法，介绍了既有桥梁承载力评定理论及相关体系，探讨了墩台构件冲刷后损伤承载力的评定方法。 2.选取竹埠港湘江大桥冲刷最为严重的右幅10#墩作为研究对象，建立其空间有限元分析模型。依据水下检测资料，模拟其墩身损伤，对桥墩竖向极限承载力进行非线性有限元分析。计算结果表明:冲刷造成的墩身损伤导致10#墩竖向承载力与完好墩相比损失了20％左右。 3.根据设计资料和相关检测报告，建立了湘潭竹埠港大桥全桥空间有限元分析模型，对不同冲刷状况下桥墩遭遇船舶碰撞的动力响应进行计算分析，得到了反映桥墩水平承载力的墩顶位移及墩身应力随不同冲刷状况的变化曲线，探讨了河流冲刷对既有桥梁墩台水平承载力的影响。 4.分析竹埠港大桥计算结果，当冲刷深度达到设计埋深的20％时，墩身撞击部位应力达到墩身抗拉强度设计值;当冲刷深度达到50％时，该桥在遭遇船舶撞击的情况下，最大墩顶位移接近规范允许最大值。如果冲刷状况继续恶劣，桥墩水平承载力不足以抵抗船撞力，将对全桥稳定性和安全性造成严重威胁。 |
| 作者： | 陈稳 |
| 专业： | 力学 |
| 导师： | 黄方林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
