大跨徑剛架拱橋的技術(shù)改造研究.pdf

1、本論文以江蘇省無(wú)錫市的金匱橋加固為工程背景,結(jié)合橋況檢查、靜載試驗(yàn)和有限元分析研究,認(rèn)為該橋發(fā)生嚴(yán)重病害,承載能力大幅下降的根本原因是拱腳發(fā)生了高達(dá)L/847的水平變位.因此,本文以拱腳水平變位為著眼點(diǎn),結(jié)合錨桿的應(yīng)用特點(diǎn)和理論分析,研究了將錨桿應(yīng)用于橋梁下部結(jié)構(gòu)加同,有效控制拱腳位移并提高其水平抗推能力的新方法.金匱橋的現(xiàn)場(chǎng)外觀檢查表明,其拱腳水平位移、拱頂下垂、主拱肋跨中開(kāi)裂、拱腳發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)并從拱座中拔出、短斜撐上端嚴(yán)重開(kāi)裂、橫隔板開(kāi)

2、裂.靜載試驗(yàn)表明,該橋的橫向剛度較弱,短斜撐上端裂縫截面在試驗(yàn)荷載作用下己接近破壞階段,為局部危險(xiǎn)構(gòu)件,承載能力大幅下降.按照金匱橋在原設(shè)計(jì)狀態(tài)、病害狀態(tài)和改造后的加固狀態(tài)3種工況,建立有限元計(jì)算模型,分析拱結(jié)構(gòu)在拱腳水平位移情況下的受力及變形情況,將計(jì)算結(jié)果與橋況檢查和靜載試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,認(rèn)為橋梁病害的根本原因是拱腳發(fā)生了較大的水平變位.由于大跨徑剛架拱橋的拱腳變位往往是一個(gè)緩慢而長(zhǎng)期的過(guò)程,而且恒載作用引起的地基土壓密是拱腳變

3、位的主要因素.研究認(rèn)為,在軟土地基上建造大跨徑剛架拱橋,應(yīng)當(dāng)充分考慮由于地基壓密等引起的支座長(zhǎng)期變位影響,并根據(jù)最終位移量計(jì)算構(gòu)件截面的附加內(nèi)力.由于錨桿的傾角一般為13°~45°,所以其水平分力較大,在拱橋的基礎(chǔ)加固中可以用來(lái)平衡拱腳的水平力.本文借鑒房屋建筑基坑支護(hù)中錨桿的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),以有效控制拱腳水平位移并從根本上解決該類剛架拱橋病害為著眼點(diǎn),研究了將錨桿應(yīng)用于橋梁基礎(chǔ)加固的新方法,提出了錨桿在橋梁抗推體系中的應(yīng)用方法和設(shè)計(jì)建議.錨