大跨径刚架拱桥技术改造的研究

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1、摘要本论文以江苏省无锡市的金匮桥加l刮为l：科背景，结合桥况检查、静载试验和有限元分析研究，认为该桥发生严重病害，承载能力大幅下降的根本原因是拱脚发生了高达L／847的水平变位。闳此，本文以拱脚水平变位为着眼点，结合锚杆的应用特点和理论分析，研究了将锚杆应用于桥梁F部结构加同，有效控制拱脚位移井提高其水平抗推能力的新方法。金匮桥的现场外观检查表明，其拱脚水平位移、拱项下垂、主拱肋跨中开裂、拱脚发生转动并从拱座中拔出、短斜撑上端严重开裂、横隔板开裂。静载试验表明，该桥的横向刚度较弱，短斜撑上端裂缝截面在试

2、验荷载作用卜己接近破坏阶段，为局部危险构件，承载能力大幅卜-降。按照金匮桥在原设计状态、病害状态和改造后的加同状态3种1二况，建立有限元计算模型，分析拱结构在拱脚水平位移情况下的受力及变形情况，将计算结果与桥况检查和静载试验结果进行对比分析，认为桥梁病害的根本原因是拱脚发生了较大的水平变位。由于大跨径刚架拱桥的拱脚变位往往是一个缓慢而长期的过程，而且恒载作用引起的地基土压密是拱脚变位的主要因素。研究认为，在软土地基上建造大跨径刚架拱桥，应当充分考虑由于地基压密等引起的支座长期变位影响，并根据最终位移量计

3、算构件截面的附加内力。由于锚杆的倾角一般为130,--450，所以其水平分力较大，在拱桥的基础加固中可以用来平衡拱脚的水平力。本文借鉴房屋建筑基坑支护中锚杆的应用经验，以有效控制拱脚水平位移并从根本上解决该类刚架拱桥病害为着眼点，研究了将锚杆应用于桥梁基础加固的新方法，提出了锚杆在桥梁抗推体系中的应用方法和设计建议。锚杆基础的施TT：艺在房屋建筑基坑的支护中已经比较成熟，但在桥梁基础j二程中的应用比较少见，所以，其工艺的可靠性、可行性、合理性和耐久性还必须经过科学试验和实践论证。关键词：旧拱桥钢筋混凝土

4、刚架拱检测评定加固技术锚杆AbstractTakingthestrengtheningofJinKuiBridge，whichlocatedinWuxiCityofJiangsuProvince，asresearchbackground，combiningwiththebridgefieldinspection，staticloadingtestandfiniteelementanalysis，itisfoundthatthehorizontalmovementuptolJ847ofthearchfee

5、tisthemainreasonwhichcausestheseveredeteriorationandloadcapacitydescentofthebridge．So，startingfromthepointofarchfeethorizontalmovementinthe．associatingwitllthepracticalcharacteristicofanchoredbarsandtheirtheoryanalysis，thispaperstudiestheapplicationofanc

6、horedbarstotherehabilitationofbridgesubslructure，andhowtoeffectivelycontrolthemovementofarchfeetandincreasetheirabilityofhorizontalresistance．FieldinspectionofJinKuibridgeindicatesthattherealehorizontalmovementofarchfeet，crowrlsagging，midspancrackingofIT

7、lainarchrib，rotationofarchfootandpullingoutofarchfootfromarchabutment，severecrackingofuppartoftheshortinclinedbrace，crockingofdiaphragm．StaticloadingtestshowstheU"dnsverserigidityofthebridgeislower,uppartoftheshortinclinedbraceisalmostcrushingtendertestl

8、oad．Theshortinclinedbraceisalocaldangerouselementanditscapacityisgreatlydeercased．Finiteelementanalysismodelsofthreeloadingconditionsareestablished，i．e．originaldesignstateofthebridge．deterioratedstateandrehabilitatedstate．