某公路双曲拱桥加固方法分析.pdf

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1、·160·2014年第2期2014年4月SichuanBuildingMaterials第40卷总第178期DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2014.02.069某公路双曲拱桥加固方法分析胡轩(中铁第一勘察设计院集团有限公司,陕西西安710043)摘要:针对某20m公路双曲拱桥的实际病害,提出固后的桥梁刚度及承载能力可以满足公路-Ⅱ级荷载等级了在主拱顶拱肋底面粘贴钢板,同时在拱脚现浇混凝土增的要求。大截面的加固设计方法。应用Midas软件建立有限元计算1桥梁概况模型,对加固后桥梁的承载能力进行了验算。结果表明:加固后该桥能够满足公路-II级荷载通行的

2、要求,加固方某空腹式双曲拱桥上部结构的跨径为3~20m,主拱矢法实用、有效。跨比为1/6,拱轴系数m=2．814,主拱圈由5肋4波组成,关键词:双曲拱桥;承载能力;加固;设计中间拱肋截面为倒T型,边拱肋截面为L型,主拱肋间距+中图分类号:U445．72文献标志码:A为1．9m。拱波净跨径为1．6m,净矢高为0．35m。桥面宽文章编号:1672-4011(2014)02-0160-02度为净-7+2×0．5m。桥墩为圆端形重力式桥墩,桥台为U型桥台,墩台基础为刚性扩大基础,全桥立面布置见图AnalysisforStrengtheningofa1,横断面布置见图2。Double-curved

3、ArchHighwayBridgeHUXuan(ChinaRailwayFirstSurveyandDesignInstituteGroupLtd.,Xi’an710043,China)Abstract:Inviewofrealdiseasesinsomedoublecurvearchhighwaybridgewith20mspan,themethodofstrengthe-ningdesignisproducedbygluingsteelplateonthebottomofmainarchribsatapexofarchandincreasingsectionofcast-in图1全桥

4、立面布置/cm-placeconcreteatarchfootsection.Checkforthebridge'scar-ryingcapacityisperformedbyusingMIDAStosetupfiniteele-mentmodel.Theresultsshowthattherehabilitatedbridgemeetstherequirementofhighway-IIload,andthestrengtheningmethodisapplicableandeffective.Keywords:doublecurvearchbridge;carryingcapacit

5、y;strengthening;design0前言双曲拱桥自1964年在无锡首创以来,由于具有造型美观、结构轻巧、节省钢材、能充分利用砖石材料的抗压性能施工周期短等优点,在我国20世纪60年代至80年代得图2横断面布置/cm到了广泛的应用,已修建的双曲拱桥达4000余座,占同期目前,该桥的主要病害有:该桥桥面铺装层因常年失全国修建的公路桥梁总数的25%。这些桥梁的修建对当时修,原沥青混凝土路面已经完全磨损,桥面局部沉降,导的交通发展起到了积极作用,但随着时间的推移,一方面致路面不平顺,桥面渗水严重,致使拱上填料含水量增大双曲拱桥会由于各种不利原因(如桥面排水不畅、钢筋锈发生膨胀,从而导致

6、桥面变形,拱腹侧墙发生明显外移,蚀、混凝土碳化等)导致不同程度地存在缺陷、病害;另一栏杆也随之发生外移。因桥面防水层失效,拱圈及拱波上方面限于当时设计水平和荷载标准偏低,且双曲拱桥本身存在横向联结能力及整体结构性能差等缺点,在长期重荷有渗水现象,腹拱个别拱圈顶部出现明显裂缝,主拱拱脚载、大交通量的运营情况下,更加重了双曲拱桥的病害,局部有裂缝。因此对双曲拱桥旧桥的加固改造是一项急需解决的问题。该桥建成于1980年,当时设计荷载为汽车-15级,挂本文针对某3孔20m跨径双曲拱桥存在的病害,分别车-80级。由于该桥目前病害严重,如桥面不平顺、渗水对桥面、主拱、腹拱等构件提出了相应的加固方法,

7、并采严重、腹拱圈顶部裂缝发育以及主拱拱脚产生裂缝,导致用MIDAS软件对加固设计方案进行了验算。结果表明:加该桥承载能力已经严重下降。同时该桥目前的车辆通行情况也超出了汽车-15级的荷载等级。依据桥梁目前的病害作者简介:胡轩(1985-),男,陕西韩城人,助理工程师,主要从事公以及车辆通行状况,桥梁养护部门决定对该桥进行加固改路桥梁设计工作。造,确定加固后该桥的设计荷载应满足公路-Ⅱ级的荷载2014年第2期·161·第4