某刚架拱桥的加固改造措施

某刚架拱桥的加固改造措施1工程概况该桥为轻型刚架拱桥，总长210.72米，共分三跨，跨径布置为63.625m＋63.6m＋63.625m，桥梁全宽12.0m，其中主车道9.0m，两侧人行道各宽1.5m，两侧栏杆各宽0.25m。其上部结构采用预制构件，除实腹段的底弧采用二次抛物线外，其余均为直构件。实腹段与拱腿先行吊装合拢成裸肋，裸肋用横系梁连结后，架设弦杆和斜撑形成拱片。一孔采用四片拱片。在桥梁的运营区间，由于长期受超过设计活载的超重车作用下，造成边跨一根斜撑剪断，使其成为危桥。2病理分析经过对这座桥原设计图纸的检查，我们发现它是在1996年设计、1998年竣工的，当初的设计技术指标如下：设计荷载：汽车-20，挂车-100；桥面净宽：净-9，两侧人行道宽1.5m，人群荷载：3kN/m2。然而，随着近几年经济的发展，该桥成为主干道上的重要桥梁，年平均日交通量逾4000，迅速发展的采矿业，使该桥承受大量超重运矿车辆的冲击，造成第一跨斜撑明显开裂错位，终成危桥。2.1通过建模进行分析改变原设计技术指标，调整该桥的设计活载为以下各项值：①设计荷载：城-A级，挂车-120。②桥面净宽：净-9，两侧人行道宽1.5m，人群荷载：3kN/m2。③跨径为3×60m，失跨比：1/8，正交直桥，全桥长210.72m。④桥面标高：106.637m，桥面纵坡为平坡，横坡为1.5％。运用大型有限元软件Midas进行分析，建立模型如图1：图1此模型中考虑的边界条件如下：恒载作用下，拱脚和斜撑脚分别为固定铰结；成桥时，恒载和活载共同作用下，拱脚和斜撑脚分别固结；弦杆与桥台或墩的连接为竖向活动铰支；桩基与扩大基础视为固结。2.2模型计算结论改变桥梁所受的设计活荷载后，通过建立上述模型进行计算分析，我们得出以下结论：①拱顶截面下部受拉不满足；②斜撑截面上部和下部受拉均不满足。需这个结论与该拜桥实际产生剪玉断的部位吻合菜得比较好，由仪此可见，模型酒的建立具有较士高的准确性。雅3详柱桥梁检测培3重.1卵针对该桥进行急检测溉桥梁加固之前允对其进行检测怎，包含桥梁外糕观检查、静载喜试验、环境振魄动试验，为加沟固设计提供第圣一手资料。通烟过对该桥进行煌汽车静载试验蚀，了解该桥在燕试验荷载作用拍下的实际工作锋状态，测定桥坐梁结构的应力宵、变形等静力像特性以及结构陡的整体性能；垒通过对该桥进狱行动载试验，态测试桥梁结构廊的自振特性如闭自振频率、振宵型、阻尼比，辛对测试数据整网理分析并综合集有限元计算结军果进行分析对衬比，了解结构猫的动力特性。考在该桥的静载爷试验中，我们改采用的荷载受是腥2塞0忌吨载重汽车两叶部，应变测试雁采燃用陈BX12论0缴－年100A遗A比电阻应变片以慢及静态数据采剑集系统。应变次测试截面有：深边跨拱脚截面酿、中跨拱脚截循面走共式2秋个应变测试截雄面。焰通过应变测试区值与理论应变栏值的比较，判谅断桥梁整体刚子度与截面承载舰刚度是否满足犯使用要求。宪3像.2男满检测的结论业通过对该桥进层行静载试验及摄与由图阔1女所示有限元模玻型得出的结果逢相比，我们得姓到了以下结论键：穷①侮拱肋各控制断乡面最大应变均聋小于有限元计介算结果，绝大傍部分测点校验尼系数滔在貌0.7脖5爬～锣0.9内5拐之间，满足《障大跨度混凝土鼓桥梁的试验方缠法》的要求，萍个别点校验系聪数较小或超曾过录1训，但其应变值和较小，并非关减键点；亏②剑1捞6雨米反边跨板梁跨中扯截面关键点应虹力测点校验系尚数险在战0.7喇7腐～软0.9崇5掩之间，根部应荡力测点系数败在熟0.6敏5舟左右，满足《唉大跨度混凝土心桥梁的试验方膝法》的要求；许③类退载后各测试奇截面基本上无握残余应力，说柏明结构处于良傅好的弹性工作睡状况。通过应圈变实测值与理爬论值的比较说我明主跨拱肋、止1袋6幼米脉边跨整体受力障正常，满足设勿计要求。疾④英在试验荷载作限用下拱肋和桥诞面控制截面的烤变形与有限元嫂计算结果相比形，各工况控制佣截面实测最大娇挠度均小于有计限元计算结果柱，校验系数欲在乒0.7篮8罚～匪0.9耐5绑之间，满足《驶大跨度混凝土厌桥梁的试验方暑法》的要求，匹退载后基本上爷无残余变形，味因此可以判断雷该桥梁的整体宪刚度满足设计微要求。亿4葱久糕桥梁加固改造劝措施悠旧危桥上部结霸构加固、改造们技术和方法主笨要采用桥面补章层加固、增大韵截面和配筋加掘固、锚喷混凝载土加固、粘贴优钢板（筋）固控、改变受力体迫系加固、体外辽预应力加固、叉增设纵梁加固港和拱圈设套拱回加固等技术和雪方法，对行车喝道板的损坏可伟采取单个替换夫办法来加固处醉置。仆4擦.1近暂粘钢加固技术熟针对该桥的具栽体情况，我们押采用粘钢技术腔对其进行加固糠。粘钢加固技螺术是在砼构件口表面谁用章J讯K塑高强建筑结构钱胶粘贴薄钢插板静(杆厚叨度握2带—眼6mm弦)膀，补充构件内两部的配筋不足偶，以提高砼构沸件结构承载力位的一种加固方肺法。看结构粘钢加固闸方法，与其他字的加固方法比眠较，有许多独河特的优点和先锣进性，主要有网：圣①我坚固耐用：经秋过多年来的工萄程实践，已经巧证明完全能保典证加固工程的榜质量，结构的细强度和刚度都丙能满足设计的皮要求彼；近②把施工快速：在彼保证粘钢加固颂结构质攀量的前提下，抖快速完成施工吼任务，并能根嫌据业务要求，孕在不停产不影气响使用的情况据下完成施工，抛受到用户的普予遍赞扬凡；腰③轰简洁轻巧：与慎其它加固方法封比较，粘钢加盖固的施工，干缘净利落，比较卸简便，现场无伤湿作业焰。屿④济灵活多样：粘声钢加固法的适驱应性很强，能扎够解决生产上畅和生活上各种御有关问题厘。笋⑤标经济合理：由辜于施工快，避录免或减少工厂肉停产时间，节麻约加固材料，饰与其它加固方愉法比较，粘钢膀加固的费用大甚为节省，经济意效益很高。海通过对该桥有俘限元模型结果更的分析，我们鼠提出了以下粘捏钢加固方案：缠①坏斜撑单元：截山面上缘和下缘劣采嗓用宴6携㎜的钢僵板蹲3死5轿㎝互；搜②症拱顶截面单元火：截面底部：吉采用两樱层竖5恒㎜的钢易板免3岂5仪㎝，贴垮13m底待；截面侧面：饲采阀用概1诊0藏㎜的钢误板欧1妻5住㎝，贴贼13m灾；逼③钳弦杆截面单元狮：截面底部：绿采用两阁层紧6浆㎜的钢她板狮3雄5买㎝，贴吹13.36画m劫倘；截面侧面：妖采移用洪1叮0欺㎜的钢蠢板美1蓝5某㎝，贴仇13.36羞m散；京④魔弦杆与实腹段万连接单元的侧缓面顶部抵抗负凳弯矩钢板：采慎用起1热0途㎜的钢板孩贴危1蝴5清㎝高竖；压⑤海大小节点：采疏用质1碧0责㎜的钢板猜。苗4渗.2抛阶重新建模计算挂根据以上的加浸固设计意见，币将钢板等效成堵钢筋输入原先仰的图固1扩所示瓦的烂Mida着s吧模型，进行承漏载能力极限状疗态验算，关键扣截面的验算结刘果如达表珍1语所示：锈表狠1棉果关键截面的验驱算结果行控制截面乘内力境组续合趴I互组说合饲II胳拱顶岛效应廉（胆KN.塑m杆）词1440央2440迁抗力迹（暮KN.狱m兵）看7430唤3670皂拱脚别效应友（挑KN.阅m烫）熊262抚678码抗力促（肌KN.示m白）齐4870狠2810乘斜撑顶部戒效应给（镜KN.良m集）便80.2卵171铁抗力色（查KN.准m搜）关3470状2530切斜撑底部汇效应坏（山KN.桑m队）谷117蕉308链抗力丰（据KN.葵m庭）括1370盘383惹边弦杆跨中犯效应滚（淡KN.辟m瞎）声915产1230盟抗力采（博KN.店m鲜）毯3140捆3140北中弦杆跨中出效应屯（筝KN.厅m杯）禽602柜1010联抗力零（矿KN.沿m潜）迅4480歇1410萄实腹段与弦杆兴连接处肚效应俊（蒙KN.月m焰）楚190闷908秩抗力渗（罩KN.智m次）拴