终稿体外预应力在大跨连续刚构桥加固工程中的应用

《终稿体外预应力在大跨连续刚构桥加固工程中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、■■13体外预应力在大跨连续刚构桥加固工程中的应用曹伟'宋文峰2（1.湖南省人岳高速公路建设开发冇限公司，妙410000；2•中煤科工集团重庆设计研究院，重庆400016）摘要：以某连续刚构桥加固工程为依托，并进行体外预应力加固设计及加固效果评价，得出了连续刚构桥采用体外预应力加固能显著增大压应力储备、降低主拉应力，并适当恢复结构线形。为同类桥梁加固设计工程提供依据。关键词：连续刚构桥；体外预应力；加固；效果评价中图分类号：u445文献标识码：A1、引言最近20多年來，国内修建了不少连续刚构桥。然而山于各种原因，部分连续刚构桥出现预应力

2、损失过大、跨中下挠过大、主梁混凝土普遍开裂等病害。山于体外预应力加固技术是一种主动加固补强法，对主梁结构主动施加有效预应力，从而提高结构承载能力、改善结构受力状态、适当恢复结构线形，阻止跨中继续下挠、部分裂缝闭合等优点，同时，体外预应力加固技术具有施工方便、运营干扰小、结构损伤小、快速高效、易于检测和更换等特点,被认为是预应力混凝土连续刚构桥的主要加固方法。2、某连续刚构桥体外预应力加固设计2.1工程概况某桥建成T1997年，彳桥桥跨结构布置为140m+240m+140m的预应力混凝土连续刚构桥（图1）;箱梁为三向预应力混凝土结构，采用

3、单箱单室，桥而宽22m,根部及0号块梁高为13.5m,箱梁跨中及边跨支架现浇段梁高为4.0m；设计荷载：汽车一超20级，挂车一120,人群一3.5kN/m2«图1主桥结构布置图桥梁结构现状病害，跨屮下挠并持续增加，2006年桥面标髙比竣工桥而标高低31.7cm,（图2）；箱梁腹板大范围内纵向开裂，且无规律；跨中合拢段箱梁底板混凝土开裂、崩裂（图3）,顶板纵向裂缝较多；两边跨端部箱梁顶板裂缝较多，端横隔板裂缝较多。［作者简介］曹伟（1982-）,男，湖南益阳人，硕士研究生，工程师，主要从爭路桥建设管理与设计。图3跨中底板碇崩裂图2跨中下挠

4、2.2体外预应力加固设计为了准确检算结构的承载能力，进行体外预应力加固设计，现以挠度、应力拟合法建立实桥结构现状相符的结构损伤模型

5、，

6、[21，并釆用横向活载增大系数将箱梁桥空间问题简化成平面问题进行计算。因此利用桥梁结构专业软件（桥梁博士）建立全桥结构有限元模型（图IIIIIIJijJJiTnTm4）。根据2006年的桥面标高比竣工标高低32cm进行挠度、应力拟合法进行试算，当屮跨图4全桥结构有限元模型底板纵向有效预应力折减20%时，预应力损失导致跨中下挠11.5cm；收缩徐变导致跨中卜挠17.9cm；温差导致跨中下挠1.83cm,其

7、下挠总量31.23cm与32cm接近。当竖向预应力让入30%时，箱梁的最大主拉应力为3.07MPa,超过混凝土的抗拉设让强度值2.45MPa,即混凝土开裂。因此，中跨底板纵向预应力损火20%,竖向预应力让入30%的结构损伤模型与桥梁结构现状相符。桥梁结构承载能力检算结果见表1。表1极限承载能力检算（单位：KN-m）位置承载能力组合设计值结构承载能力是否满足端部0.00x1058.96x104是L/4边跨1.82x10s丄34x10s是L/2边跨-3.38X105-6.92x105是3L/4边跨-2.33X106-2.40X106是边跨悬

8、臂端-4.85X106-4.93X106是中跨悬臂端-5.3X106-4.93x106否L/8中跨-3.I2X106-2.92x106否L/4中跨・1.18X106-1.22X106是3L/4屮跨-2.24x10s-5.47X105是L/2中跨2.25x1055.10X105是基于以上结构的承载能力检算进行体外预应力加固设计，其加固设计方案为中跨增设体外预应力束，分别锚固于0号块横隔板边跨侧，共增设12根0丿15.2-19的体外预应力束,通过四个转向板分三批进行下弯，下弯角度分别为9.1。、7.6。、5.7。（图5）；箱梁腹板、顶板粘贴

9、钢板进行加固。图5体外预应力的布置3、体外预应力技术加固效果评价3.1加固效果的理论评价检算加固询厉连续刚构桥的应力、挠度、承载能力是评价体外预应力加固连续刚构桥的重要指标。以下主要从应力、挠度、承载能力三方而的理论计算结果对连续刚构桥体外预应力加固效果进行分析评价，现将控制截血的计算结果列丁-表20表2加固前后的内力、应力、挠度位置承载能力（KN•m）主拉应力（MPa）挠度（cm）加固前加固后加固前加固后加固前加固后边跨梁端8.96x1048.96x1040.000.00-0.59-0.621/4边跨4.34x1054.37x105-

10、0.0987-0.12-13.81-13.46L72边跨-6.92X105-6.87X105-1.97-2.00-15.11-14.673L/4边跨-2.40X106-2.39X106-1.99-2.00-