Y特大橋橋面系病因及加固方案受力性能研究.pdf

1、Y特大橋為76m+360m+76m三跨連續(xù)自錨中承式鋼管混凝土拱橋，橋面結構由混凝土橋面板、鋼小縱梁和鋼橫梁組成，混凝土橋面板與鋼橫梁相結合。該橋運營僅十年，橋面系鋼縱、橫梁連接處就出現嚴重病害。本文采用有限單元法對該橋橋面系鋼縱、橫梁連接處病因、橋面系加固方案和加固過程中橋面系的受力狀態(tài)進行了研究，主要完成了以下工作：
　　 1.用MIDAS軟件建立全橋及3個節(jié)間局部有限元模型，對原橋面系受力性能進行了研究，得出結論：該橋超載

2、現象十分嚴重，鋼縱橫梁連接角鋼、與鋼縱梁相連的橫梁腹板，超載下應力過大，發(fā)生疲勞破壞；鋼橫梁腹板在部分加勁肋下緣處有應力集中現象，造成開裂。
　　 2.對兩個加固方案進行了對比研究。兩個加固方案都增設了大縱梁、增強了鋼橫梁，并對鋼縱、橫梁采用新的連接，提高了橋面系的剛度、整體性和運營安全系數，橋面系鋼結構應力得到大幅度下降，即使在超載下疲勞應力幅也在規(guī)范容許值內，兩個加固方案原則上都是可行的。
　　 3.加固方案一中鋼縱

3、、橫梁的連接更換為“懸掛式、橫梁腹板與鋼縱梁上翼緣用鉸接螺栓連接，其它部位不連接”；方案二中“鋼縱、橫梁只在下翼緣用普通螺栓連接，其它部位不連接”。二者連接部位超載下的最大疲勞應力幅分別為70.6MPa、29.4MPa，方案二受力更為合理，為推薦方案。
　　 4.對加固過程中橋面系的受力狀態(tài)進行了研究。加固過程中，鋼橫梁腹板和下翼緣開孔后鋼橫梁不會全斷面屈服；建議先將鋼橫梁下翼緣與腹板焊縫裂縫處理后再在鋼橫梁上開孔；換吊索過程中