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拱腹条带加固圬工拱桥研究

圬工拱桥是我国最古老的的桥型之一，在我国在役桥梁中数量众多，且大量圬工拱桥已经不能满足现有交通需求，严重威胁着现行交通安全。课题组近年完成了大量拱腹条带加固圬工拱桥的工程实践，取得了很好的效果，对这种加固方法进行深入研究与优化，具有较大现实意义。本文结合加固案例，针对从拱腹加固圬工拱桥进行了较深入的研究。
本文以在役拱桥加固为背景，重点对拱腹条带加固圬工拱桥进行了研究。本文对比各种常用的圬工拱桥加固方法，分析了拱腹条带加固的特点与优势。结合加固案例，采用从拱腹条带加固的方法，拟定不同的构造方案。然后通过ANSYS 有限元软件分析不同方案加固前后受力性能，对比加固前后主拱圈的强度、刚度指标等的变化，分析不同方案对加固改造效果的影响。并采用ANSYS 中Design Opt 模块对拱腹加固进行结构参数优化设计，分析合理的拱腹条带宽度比例和最佳厚度。最后，本文通过分析拱腹条带加固时条带间系梁对加固效果的影响，提出合理的横系梁设置方式，并对实践中加固构造与主拱圈可能的脱离对加固效果的影响进行了较深入的研究，给出了预防脱离和后期修复的有效办法。