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。贼这个结论浮与该桥实惰际产生剪象断的部位冠吻合得比坡较好，由催此可见，萄模型的建曲立具有较碍高的准确瘦性。毛3籍咸桥梁检测疤3.1志震针对该桥兄进行检测宫桥梁加固孕之前对其晨进行检测顶，包含桥盗梁外观检缴查、静载世试验、环完境振动试油验，为加兰固设计提乞供第一手宫资料。通葛过对该桥叫进行汽车葛静载试验匹，了解该柔桥在试验您荷载作用单下的实际供工作状态饰，测定桥漠梁结构的物应力、变鼻形等静力室特性以及道结构的整笼体性能；际通过对该粒桥进行动停载试验，斤测试桥梁鄙结构的自摔振特性如侵自振频率污、振型、始阻尼比，息对测试数班据整理分踢析并综合华有限元计喇算结果进旁行分析对游比，了解牧结构的动逢力特性。肺在该桥的絮静载试验壤中，我们减采用的荷这载际是谅2胶0心吨载重汽畅车两部，帐应变测试扭采均用甩BX12凑0极－巷100A纽A赛电阻应变赖片以及静供态数据采盒集系统。饥应变测试涛截面有：烈边跨拱脚山截面、中豆跨拱脚截颈面承共吹2熔个应变测露试截面。睁通过应变磨测试值与狗理论应变励值的比较棋，判断桥词梁整体刚状度与截面诚承载刚度毫是否满足粒使用要求柜。省3.2兰阿检测的结绝论德通过对该趴桥进行静碗载试验及刮与由乘图政1面所示有限尼元模型得武出的结果俗相比，我块们得到了阅以下结论仁：挣①蔑拱肋各控确制断面最加大应变均谨小于有限较元计算结胆果，绝大栗部分测点泳校验系数遍在惰0.7给5智～述0.9岗5浮之间，满蒙足《大跨脚度混凝土遮桥梁的试仙验方法》掌的要求，访个别点校莫验系数较深小或超品过婶1诉，但其应剑变值较小诵，并非关隙键点；玻②老1病6努米边跨板结梁跨中截犹面关键点宇应力测点毯校验系数听在哥0.7顽7百～缘0.9疏5腰之间，根昆部应力测禽点系数帽在丘0.6枣5按左右，满筹足《大跨表度混凝土装桥梁的试喘验方法》低的要求；侦③望退载后各耕测试截面樱基本上无响残余应力旋，说明结小构处于良吩好的弹性撇工作状况弄。通过应默变实测值泥与理论值讨的比较说沈明主跨拱浇肋婆、诸1蝴6垂米边跨整携体受力正虚常，满足籍设计要求墨。待④恒在试验荷陷载作用下徒拱肋和桥抗面控制截愚面的变形创与有限元乔计算结果捞相比，各院工况控制天截面实测亩最大挠度哨均小于有卵限元计算庄结果，校要验系数属在拣0.7冬8劫～剂0.9标5撤之间，满胀足《大跨码度混凝土钩桥梁的试挥验方法》寻的要求，宇退载后基复本上无残雀余变形，旨因此可以脚判断该桥雕梁的整体榆刚度满足规设计要求犬。普4损漂桥梁加固辨改造措施泳旧危桥上铲部结构加偷固、改造坐技术和方都法主要采无用桥面补瓦层加固、箩增大截面吗和配筋加岂固、锚喷某混凝土加货固、粘贴翅钢板（筋划）固、改顽变受力体炸系加固、询体外预应面力加固、欲增设纵梁叼加固和拱忘圈设套拱丑加固等技槐术和方法顽，对行车悠道板的损逆坏可采取赤单个替换歌办法来加赏固处置。美4.1沟诚粘钢加固樱技术与针对该桥回的具体情盗况，我们靠采用粘钢朝技术对其谈进行加固仓。粘钢加虚固技术是颜在砼构件紫表面阁用巾J桌K梳高强建筑振结构胶粘绒贴薄钢控板锁(激厚暗度孔2匀—泽6mm图)究，补充构巩件内部的惰配筋不足疾，以提高塌砼构件结良构承载力准的一种加客固方法。壳结构粘钢缴加固方法厦，与其他笋的加固方嗽法比较，报有许多独太特的优点细和先进性惕，主要有出：本①均坚固耐用田：经过多值年来的工雹程实践，点已经证明千完全能保炒证加固工瞒程的质量隔，结构的亿强度和刚槐度都能满终足设计的辉要求越；悄②灯施工快速锋：在保证立粘钢加固跑结构质策量的前提午下，快速夕完成施工贼任务，并舰能根据业殃务要求，似在不停产壶不影响使箭用的情况凉下完成施海工，受到鞭用户的普旋遍赞扬适；谢③齐简洁轻巧云：与其它贵加固方法馒比较，粘漏钢加固的毒施工，干课净利落，茂比较简便烘，现场无岁湿作业隙。带④震灵活多样访：粘钢加愁固法的适碑应性很强描，能够解届决生产上卸和生活上唤各种有关聚问题净。写⑤用经济合理蜓：由于施泡工快，避垫免或减少本工厂停产弟时间，节复约加固材伐料，与其崖它加固方辞法比较，淘粘钢加固黎的费用大穿为节省，凤经济效益钩很高。脑通过对该秆桥有限元退模型结果宵的分析，抚我们提出耐了以下粘离钢加固方某案：凶①帖斜撑单元恢：截面上抗缘和下缘革采跨用文6马㎜的钢锅板符3拉5淡㎝；危②烛拱顶截面播单元：截鞠面底部：锄采用两捷层缘5击㎜的钢如板久3五5毙㎝，亭贴求13m特今；截面侧佣面：采胳用范1卖0杀㎜的钢辱板则1招5谣㎝，丰贴坝13胀m仪；墓③批弦杆截面测单元：截洲面底部：支采用两隔层虏6贸㎜的钢舱板豪3资5赵㎝，醒贴祖13.3叹6m蹦炕；截面侧厚面：采葱用剂1茎0制㎜的钢挑板承1双5摔㎝，头贴版13.3建6结m坟；秧④萄弦杆与实芦腹段连接厉单元的侧鹅面顶部抵诵抗负弯矩在钢板：采乓用私1嘉0椅㎜的钢板播贴衬1侵5彼㎝高；弄⑤餐大小节点项：采偷用著1挖0晕㎜的钢板该。缠4.2辣没重新建模洪计算降根据以上率的加固设惩计意见，夜将钢板等蓬效成钢筋道输入原先廉的窜图服1普所示叮的候Mida奖s呢模型，进韵行承载能霉力极限状胆态验算，杆关键截面腹的验算结姜果如催表私1丰所示：泄表诞1秋谣关键截面仗的验算结弦果摊控制截面搜内力钥组殊合归I截组龄合毙II刃拱顶述效应垂（丰KN.号m陷）住1440豆2440污抗力激（删KN.刮m唤）苏7430纲3670蔽拱脚睛效应根（棋KN.古m题）头262恋678忆抗力芳（桐KN.式m安）炸4870识2810绝斜撑顶部赖效应泻（硬KN.赴m浑）小80.2伶171百抗力程（旨KN.扫m厘）偿3470迎2530借斜撑底部疼效应自（歪KN.途m沈）视117策308腿抗力仁（聚KN.什m判）溜1370棵383形边弦杆跨司中觉效应盗（锁KN.劲m啦）净915御1230涌抗力贿（菠KN.缝m指）怕3140允3140暮中弦杆跨劈中烈效应蚊（补KN.鬼m暮）贩602烫1010段抗力婆（休KN.盘m光）鲁4480边1410义实腹段与球弦杆连接咐处恢效应誓（馋KN.汉m膝）北190遥908税抗力撒（利KN.子m销）伟2020