随着我国国民经济的不断发展,在役桥梁结构的承载力状况成为工程界和学术界关注的课题之一。因而,对在役桥梁的承载能力进行研究,在我国具有深远的理论和现实意义。本文主要研究了拱脚扰动对在役拱桥承载能力的影响。作者以马家沟大桥改造工程为背景,提出了拱桥在拱脚发生扰动的情况下,分析承载能力的方法: 1.计算运营荷载作用下拱桥的应力,使用线弹性理论是可行的。当分析拱桥的承载力时,只有考虑非线性的影响才能获得准确的结果。 2.利用大型有限元分析软件ANSYS 8.1版本建立该桥空间实体模型,模拟改造施工中的台后挖填土过程。并利用该空间模型,比较了两种施工方案,为安全高效的施工提供了理论依据。同时得到了拱脚位移变化过程中,拱的控制截面为拱脚截面,以及应力的变化规律。 3.利用桥梁专用有限元程序建立平面杆系有限元模型,计算得到了该桥能够承受的极限拱脚水平位移,这对于今后的工程实践有指导作用。同时对该桥在施工过中和完成后进行了承载能力的验算,得到了马家沟大桥整个施工过程和竣工后安全可靠的结论。 4.将平面模型计算数据、空间模型计算数据与监控实测数据进行比较分析,验证了两种建模方法的合理性。 这种利用空间模型与平面模型相结合的方法对其他工程具有一定的参考价值。模型的计算数据和现场的实测数据相结合从而判断桥梁承载能力的方法也具有很高的推广价值。