圬工拱桥上部结构合理拆除方案研究

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1、第38卷，第4期公路工程Vo1．38，No．42013年8月HighwayEngineeringAug．，2013圬工拱桥上部结构合理拆除方案研究刘杰，王解军(中南林业科技大学土木工程与力学学院，湖南长沙410004)【摘要]为了保证圬工拱桥的桥墩在改造过程中不被破坏，应选择合理的上部结构拆除方案。结合一座3跨连续圬工拱桥，在上部结构拆除过程中，对桥墩进行受力分析，得出墩顶的水平位移和墩底截面的最大应力(最大压应力和最大拉应力)，以选择合理的拆除方案。[关键词】圬工拱桥；上部结构；拆除方案；水平位移；应力[中图分类号】U4

2、48．22[文献标识码】A[文章编号】1674—0610(2013)04—0254—03ResearchoftheReasonableDismantledPlanofSuperstructureofMasonryArchBridgeLIUJie，WANGJiejun(CollegeofCivilEngineeringAndMechanics，CentralSouthUniversityofForestryandTechnology，Chan-gsha，Hunan410004，China)．1[Abstract]Areaso

3、nabledismantledplanofsuperstructureischose，toensurepierofthemasonryarchbridgedon’tbedestructionindismantledprocess．Incombinationwithatriplearticulationmasonryarchbridge，forceanalysisofpierofthebridgeisimplementedinreconstructedprocessofsuperstructure．．Horizontaldi

4、splacementofthebridgepierandmaximumstress(maximumpressurestressandmaximumtensilestress)arecalculated，tochooseareasonabledismantledplan．[Keywords]masonryarchbridge；superstructure；dismantledplan；horizontaldisplacement；streSS1概述2工程概况圬工拱桥在我国历史上出现的比较早。上个世新化县陶家桥位于湖南省新化县

5、境内。桥梁跨纪六、七十年代，我国修建了大量的拱桥，其中大部径布置为3×20m圬工双曲拱桥，主拱圈为钢筋混分为圬工拱桥⋯。随着社会的进步，老的圬工拱桥凝土双曲拱，主拱圈以上部分采用圬工结构。本桥已不能满足交通运输的需要，很多旧的圬工拱桥出为带实腹段的空腹拱桥，桥全宽4．95m，行车道净现严重的病害，不能继续营运使用，而成为危桥。为跨4．5m。桥面龟裂、积水严重。下部结构为浆砌了重新担负起交通运输的重责，这些危桥必须被拆块石、u形桥台，桥台基础采用明挖天然基础，桥墩除重建，或重新拟址再建，或利用其一部分进行改类型为浆砌块石、实

6、心重力式桥墩。该桥建于1975建。年，现已出现严重病害，不能继续营运使用。桥梁布圬工拱桥主要采用控制爆破技术进行拆置图如图1所示。除。我国交通土建工程爆破技术已经比较成拆除拱桥的上部结构，保留原有的桥墩与桥台，熟，现在已有爆破技术方面的手册和规程。拱桥梁的上部结构改为梁式结构。桥梁改造后的设计桥的拆除方法除了爆破以外，还包括挖机拆除、人工荷载为公路Ⅱ级。通过有限元软件计算分析得出桥拆除等。由于拱桥较之于梁桥会产生水平推力，墩的墩顶的水平位移和墩底截面的最大压应力、最为了能够利用桥墩，需要选择合理的拆除方案。大拉应力，以选择

7、合理的拆除方案。[收稿日期】2013—05—27【作者简介]刘杰(1988一)，男，湖南益阳人，硕士，主要从事桥梁结构理论与应用研究。第4期刘杰，等：圬工拱桥上部结构合理拆除方案研究255186个节点。模型的边界条件为主拱圈以上部分端白塘新化部两边固结，边跨主拱圈两边固结，实腹段主拱圈节点与其上部的节点刚性连接，空腹段立柱节点与其上部的节点刚性连接，主拱圈与桥墩之间刚性连接l号墩2号墩(见图2)。图1桥梁总体布置立面图Figure1Totalelevationviewofthebridge3有限元模型的建立与参数取值图2全

8、桥有限元模型采用有限元分析软件MIDASCIVIL2010建立Figure2FEMmodeloftotalbridge拱桥的计算模型。全桥采用单元为2节点6个自由该桥大部分结构为圬工结构，主拱圈、侧墙、桥度的三维空间梁单元，其中6个自由度包括坐标轴面系为混凝土，填料为砂砾石，结构材料及参数取值方向的3个