悬链线等截面双曲拱桥的检测评定及加固研究.pdfVIP

悬链线等截面双曲拱桥的检测评定及加固研究 余超 良 (湖南省潭耒高速公路管理处，湖南 株洲 412007) 摘要 ：东岳桥是一座等截面悬链线双曲拱桥 ，通过检测发现该桥 的病害状况并进行安全性评 定，采用拱肋下缘增加钢筋砼拱板 、将肋拱变为封闭箱拱 的方法加 固改造该桥 ，提高桥粱承载 能力 和改善桥梁竖向与横向刚度；采用有限元计算方法建立加 固后桥梁的空间有限元模型，计算结构 内力情况并确定其抗力效应 ，结果表 明加 固后桥梁承载能力能达到公路一 Ⅱ级的要求。 关键词：桥梁；双 曲拱桥 ；病害检测；有限元计算；加固技术 中图分类号：U448．22 文献标志码 ：A 文章编号：1671--2668(2011)01一O123一O4 双曲拱桥造型美观、工程造价低 ，在 中国得到广 级 ，桥梁全长 157．0m，桥面全宽8．0m。上部构造 泛应用。随着交通运输事业的不断发展 ，大部分双 为跨径 3×421TI双曲拱 ，全桥每跨设 5道 C25砼拱 曲拱桥因修建标准低、营运荷载增加等原因而出现 肋 ，截面尺寸为45cm×40cm，拱肋 间砌筑 C25砼 病害较多及承载力不足的问题 ，危及桥梁安全。因 拱波；为加强拱肋 的横 向刚度 ，每跨设 9道横系梁 ， 此，对既有双曲拱桥安全检测评定及加 固维修的相 截面尺寸为 36cmx24cm。主拱每端设 3个腹拱 ， 应问题进行深入分析与研究具有重要 的理论指导及 主拱轴线为等截面悬链线 ，净矢跨 比为 1／5．25。下 工程实践意义 。该文以湖南省岳阳市 X034线东岳 部构造为 U形桥台、重力式桥墩、扩大基础。 桥为例 ，探讨既有悬链线等截面双曲拱桥的检测 、评 1 桥梁检测与安全性评定 定及加固技术。 东岳桥位于湖南省岳 阳市 X034线 K7+693 1．1 主拱轴线检测与拟合 处 ，建成于 1980年 ，设计荷载为汽车一15、挂车一8O 在拱圈上共设置 13个观测点，以1测点坐标 作为对 比参考点，用悬 吊法测出各点相对坐标 ，得出 一 _，(chK一1) 实测拱轴线数据(如表 1所示)。实测拱轴线与拟合 理论拱轴线对比如图1所示。 式中：y为以拱顶为坐标原点，拱轴线上任意一点的 副 纵坐标 ；m为拱轴系数 ，东岳桥为 5．059；K为系数 ， 表 1 东岳桥主拱轴线实测数据 K—In(m+~／。一1)；为参数，~=2x／L。 测点 测点坐标 ／ram 测点 测点坐标 ／mm 具体拟合方程为： 编号 X向 Y向 编号 z向 Y向 一98．546(ch2．304一1) 1 21000 861 8 ——9 180 154 经拱轴线实测数据与理论曲线比较，其实际拱 2 17220 548 9 ——12040 256 轴线已有所变形 ，最大差值约为 18mm。 3 16520 496 10 ——12740 295 1．2 主要病害 4# 12 740 296 11 — 16520 494 (1)桥墩处的河