U型桥台常见病害机理与加固技术研究.pdf

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1、第3l卷第4期土木工程与管理学报V01.31No.42014年12月JournalofCivilEngineeringandManagementDee.2014U型桥台常见病害机理与加固技术研究程绍俊,高荣雄,肖溢华,程双希,乐颖,DuraidHasan(1.安阳市公路管理局,河南安阳455000;2.华中科技大学a.土木工程与力学学院;b.控制结构湖北省重点实验室,湖北武汉430074)摘要:U型桥台作为经典的桥台结构形式,在桥梁设计中运用十分广泛。在桥梁运营过程中,U型桥台由于受力形式复杂,容易出现各种病害。根据大量的现场调查,U型桥台的常见

2、病害具有共性。本文在归纳U型桥台主要病害类型的基础上,深入分析u型桥台病害机理,提出u型桥台加固方法。运用ANSYS有限元软件的非线性分析功能,建立加固前后桥台的三维空间实体模型,通过不同高度和宽度的桥台受力分析,对比研究加固前后U型桥台的应力和位移情况,从而对各种加固方法的加固效应加以评估。研究表明:土压力等荷载作用下导致的台身主拉应力偏大,尤其是前墙与侧墙交汇处,是桥台台身开裂的主要内因,因地制宜采用合适的加固方式可有效防止桥台开裂。关键词:U型桥台;病害机理;非线性分析;加固中图分类号:U445.72文献标识码:A文章编号:2095-098

3、5(2014)04-0022-07StudyonTypicalDiseaseMechanismandReinforcementTechnologyforU-ShapedAbutmentCHENGShao-jun,GAO舶,2g—xiong,XIAOYi—hua,CHENGShuang—xi,YUEYing,DuraidHasan(1.AnyangHighwayAdministration,Anyang455000,China;2.a.SchoolofCivilEngineeringandMechanics;b.HubeiKeyLaboratory

4、ofControlStructures,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,China)Abstract:Asaclassicstructuralform,U—shapedabutmentiswidelyusedinbridgedesign.Intheprocessofbridgeoperation,U—shapedabutmentispronetovariousdiseasesduetothecomplexstress.Accordingtoagreatdealoffield

5、surveies,thetypicaldiseasesofU—shapedabutmenthavecommoncharacter.Basedonmajordiseasetypes,thispaperfurtheranalyzeddiseasemechanismandproposedreinforcementmethodsonU-shapedbridgeabutment.ByapplyingnonlinearanalysisfunctionofANSYSfiniteelementsoftwareandestablishingthree—dimens

6、ionalsolidmodelforabutmentbeforeandafterreinforcement,withthemechanicalanalysisunderdifferentheightandwidthofabutment,thispaperisintendedtoassessreinforcementeffectofvariousmethodsviarelativeanalysisonstressanddisplacementbeforeandafterreinforcement.Investigationshowsthatthel

7、argerprincipaltensilestressesundermultipleloadssuchasearthpressurearethemaincauseofcrackingofabutment,especiallyatjunctionoffrontwallandsidewal1.Onthebasicofactualsituations,thesuitablereinforcementmethodscankeepU-shapedabutmentfromcracking.Keywords:U—shapedabutment;diseaseme

8、chanism;nonlinearanalysis;reinforcement由于构造简单、施工方便、成本低廉,使得u在运营过程中,由于

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