摘要：为给危桥和旧桥的加固提供方法和参考,在结构试验的基础上系统研究和验证了桥梁结构薄弱部位识别理论及考虑结构非线性的极限承载力有限元计算方法。开展了构件重要性系数计算理论研究,并针对双跨圬工拱桥的重要性系数分布与发生破坏时塑性铰位置及顺序的相关性提出了桥梁结构薄弱部位识别理论;设计碳纤维布加固混凝土梁模型试验,研究了粘贴碳纤维布或钢板加固混凝土梁的实际效果,验证了采用塑性损伤模型的极限承载力有限元计算方法的正确性;以北京白河桥和温州九丈大桥为背景工程,研究了桥梁结构薄弱部位识别理论和极限承载力有限元计算方法在刚架拱桥加固中的应用。研究结果表明:重要性系数分布的局部峰值代表桥梁结构薄弱部位,各薄弱部位的重要性按照局部峰值大小依次排序;在刚架拱桥薄弱部位进行锚贴钢板加固可降低重要性系数分布的局部峰值,同时可有效提高桥梁的极限承载力。

摘要：系统研究了独柱墩梁桥在超载及偏载作用下箱梁发生倾覆破坏的机理,具体包括如下内容:(1)定义了箱梁发生倾覆前的两个关键状态,即一侧端支座脱空状态和倾覆稳定极限状态,并据此进一步定义了箱梁发生倾覆的3个阶段,即稳定阶段、过渡阶段和倾覆阶段;(2)以上虞春晖大桥为背景,建立了考虑接触非线性和几何非线性的ABAQUS有限元模型,确定了桥梁倒塌的两个关键状态所对应的荷载,并进一步研究了倾覆荷载与箱梁弹性模量、加载位置、桥长和支座与箱梁摩擦系数间的关系。研究结果表明:(1)有限元计算得到的倾覆极限荷载与春晖桥现场倒塌实测荷载吻合,表明春晖桥的倒塌源于箱梁首先倾覆,在倾覆过程中桥墩被推倒;(2)倾覆稳定极限状态可以作为判断桥梁是否倾覆的依据,比采用一侧端支座脱空状态判断更加准确,对应的倾覆极限荷载是转动极限荷载的1.5~2倍;(3)独柱墩梁桥的转动和倾覆极限荷载与箱梁的弹性模量、加载位置和桥长有关,而与支座与箱梁间的摩擦系数无关。