圬工拱桥主拱圈病害机理及加固方法

为了经济合理地治理圬工拱桥主拱圈病害,分析了主拱圈裂缝、主拱圈渗水、拱石脱落等常见病害产生的原因,提出了加大截面加固、主拱圈套箍、锚喷混凝土加固以及塞缝灌浆等多种主拱圈加固方法,阐述了各种加固方法的特点,提出了不同方法的适用范围。     

内衬厚度对中小跨径圬工拱桥提载加固影响性分析

桥内衬法加固的原理就是增大截面法,在拱桥的主拱圈的拱腹以及两侧新加一层钢筋混凝土拱板,与原拱圈形成复合主拱圈,通过复合拱圈的联合作用来共同承受荷载,从而增大拱圈的刚度和强度,提高承载能力。为研究内衬法加固受力分析,本文运用有限元软件建立加固计算仿真模型,分析比较不同内衬厚度下拱圈控制截面的承载能力。     

石拱桥主拱圈病害机理的研究

主拱圈是拱桥的主要承重构件,主拱圈的安全与否直接关系到拱桥的安全状况。在旧桥加固中,石拱桥加固将是一项重要任务。对主拱圈病害机理的研究将会促进拱桥旧桥的加固,更好的为拱桥旧桥加固事业做出贡献。主拱圈开裂严重影响桥梁的安全,其形式主要有横向开裂、纵向开裂与斜裂缝。近年来,国内外专家学者对石拱桥的破坏形态分析,大部分集中在主拱圈的破坏形态分析上。目前国内外对于主拱圈的破坏形态主要集中在四铰破坏的理论上。     

拱桥内衬法加固受力分析

拱桥内衬法加固的原理就是增大截面法,在拱桥的主拱圈的拱腹以及两侧新加一层钢筋混凝土拱板,与原拱圈形成复合主拱圈,通过复合拱圈的联合作用来共同承受荷载,从而增大拱圈的刚度和强度,提高承载能力。为研究内衬法加固受力分析,运用MIDAS/CIVIL有限元软件建立加固计算仿真模型,分析比较不同内衬厚度下拱圈控制截面的承载能力。     

基于联合截面的圬工拱桥最小加固层分析

为了快速确定圬工拱桥最小加固层的厚度,评估加固后圬工拱桥原拱圈的应力状态,通过采用Midas Civil中的施工联合截面模拟新旧拱圈之间的黏结,计算组合截面的应力。最终通过对比不同加固层厚度下的原拱圈应力,确定最优加固层厚度,为圬工拱桥的加固以及加固效果的评定提供参考。     

基于断裂力学的UHPC复合拱圈加固效率研究

为研究超高性能混凝土(UHPC)复合拱圈受力机理及合理加固厚度,以某钢筋混凝土拱桥为背景,基于断裂力学机理,采用ABAQUS实体分析软件建立拱圈及加固层整体有限元模型,计算分析经UHPC、C50材料复合加固后拱圈的应力降幅水平和加固层厚度改变的应力变化规律。结果表明:基于断裂力学应力强度因子理论,采用复合拱圈加固后,带Ⅰ型裂纹和Ⅲ型裂纹主拱圈的应力强度因子分别减少36.7%和29.1%;Ⅰ、Ⅲ型裂纹主拱圈加固后,有限元计算的主拉、主压应力降幅均大于断裂力学理论分析的应力降幅,表明存在多种阻裂机理;加固层厚度增加与应力降幅呈非线性,薄层加固中使用UHPC材料的应力降幅较C50混凝土效果显著,采用厚3~9cm的UHPC薄层加固时,其加固效率较高。     

双曲拱桥加固方法的分析研究

以20世纪70年代建成的某双曲拱桥为工程实例,根据现状桥梁的病害特点,给出了针对该双曲拱桥加固维修的两种方法及其对应的计算结果。主要分析了两种加固方案下,主拱圈截面加强、腹拱圈内衬混凝土、换填轻质混凝土等加固措施对双曲拱桥主要构件的承载能力、裂缝、稳定性等指标的影响。通过对比得出结论:方案一通过增大拱圈截面及腹拱圈内衬钢筋混凝土,可以提高主拱圈与腹拱的承载能力,但由于加载明显导致桥墩盖梁抗剪承载力,主拱圈稳定系数不足;加固方案二通过换填拱上填料为轻质混凝土并加高桥台盖梁,加固后可以很好地满足双曲拱桥的各项力学性能,相比方案一更具有优势。     

塔山石拱桥加固设计

滁州市来安县塔山桥为6×15m石拱桥,矢跨比1/5,桥宽8m。原设计荷载:汽-15,挂-80;塔山桥加固根据平铰拱理论,将主拱圈按2平铰拱结构,腹拱圈转按3平铰拱结构计算,拱圈内力重分配后只需对拱顶进行加固处理,本项目采用波形钢加固主拱圈1/4～3/4范围,使全桥承载力达到预期效果。加固方法简单易行,在类似石拱桥的加固工程中能获得良好的加固效果和经济价值。     

套拱法加固拱桥内套拱圈厚度的确定

根据旧桥加固原则确定套拱法内套拱圈厚度。内套拱组合加固法是指在原拱圈下部增设一道协助原拱圈受力的新拱圈,即紧贴原拱圈底部用石砌一道新拱圈或用钢筋混凝土浇注一道新拱圈,在形式上形成了原拱圈内套一个新拱圈,从而利用原拱圈与其下增设的新加筑拱圈共同受力的组合加固方法。这种方法主要适用于桥下净空或根据水文地质资料桥下泄水面积容许缩小时。本文主要阐述如何根据旧桥加固原则确定内套拱圈拱厚度。     

怀化辰溪大桥加固改造设计与施工

通过分析湖南怀化辰溪大桥病害的产生原因,制定了加固设计方案和施工方案;论述了针对双曲拱桥拱圈刚度不足、基础冲刷严重等病害,采用肋间区填实钢筋砼加劲板加固拱圈、冲刷面设置防冲桩加固基础等加固方案的可行性及其实施。     

双曲拱桥增大截面法加固实例分析

以某双曲拱桥为背景,针对其主拱圈病害严重的情况,利用增大截面法加固主拱圈,建立加固前后的有限元模型,对加固前后的承载能力进行分析验算。结果表明,采用该方法加固该桥后承载能力大幅提升,加固效果显著。     

公路砖石拱桥加固原理及实效分析

以砖石拱桥的加固实例为工程背景,对砖石拱桥原拱圈下增设拱圈、原拱上增设钢筋混凝土拱圈、钢杆件拉结、钢板箍与螺栓锚固等几种加固方法的施工工艺流程、适用范围、注意事项等进行描述和探讨.     

空腹式石拱桥主拱圈的3种增大截面法加固效果分析

圬工拱桥常采用增大截面加固,文中采用3种增大截面方式加固主拱圈,通过数值计算,考虑分阶段受力,分析对比每种方式加固前后主拱圈跨中截面挠度、应力和主拱圈拱脚截面的应力变化,评估加固效果,并结合每种加固方式在工程量、施工难易程度、对交通影响及工期等方面进行比较。结果表明:3种加固方案在加固受力效果方面有明显差异,但在其他技术经济指标上各有千秋。实际加固工程中可根据加固效果,优先选择一个方案,再根据实际情况及现场条件择优选用。     

增大截面法加固拱桥的锚杆抗拔力计算

增大截面法是拱桥加固中常用的方法,新增拱圈混凝土的自重由旧拱圈承担．为防止新增拱圈在重力作用下与旧拱圈发生脱空,需要在旧拱圈中设置一定数量的锚杆。文中推导了新增拱圈混凝土重力计算公式,介绍了锚杆抗拔力计算方法,并指出了增强新旧拱圈结合面粘结强度的几种措施。     

实腹式圆弧拱桥病害机理分析与综合加固技术的研究

在分析蔡各庄拱桥病害机理的基础上,提出桥面补强层和拱圈增大截面加固、拱圈侧墙钢杆件拉结和下部增补桩基综合加固的方案。该方案不仅提高结构的承载力和整体刚度,而且有效地控制裂缝发展,在旧桥加固改造中有一定借鉴意义。     

钢管混凝土拱圈实现外包混凝土加固的结构分析研究

集束钢管混凝土拱圈采用外包混凝土加固方法,目前国内还没有工程实例,为了探索加固过程中的拱圈内力、变形趋势,必须结合工程实例作比较全面、仔细的分析,以保证结构加固过程的安全。本文正是结合重庆武隆乌江二桥的旧桥改造加固工程做了一些探索性的工作。     

下穿铁路运行条件下双曲拱桥加固优化设计

南京长江大桥是长江上第一座由我国自行设计和建造的双层式公铁两用特大桥梁,是不可移动的文物。其公路桥与两侧桥台相接的引桥采用双曲拱桥,其中南岸引桥第56孔跨越老沪宁铁路线。经过近50年的运营,双曲拱桥的耐久性病害非常严重。施工图加固设计阶段拱下加固方案采用主拱圈下缘拱肋外包薄层混凝土为主要措施的增大截面加固法。涉铁孔双曲拱桥项目实施期间需保证铁路线正常运营,主拱圈加固实施难度很大。根据项目实际条件,结合结构计算分析,对56孔主拱圈创新性地采用拱背增大主拱圈截面,既提高了主体结构的承载能力,又保证了桥下铁路线的总体正常运营,达到了理想的加固效果。     

套箍法加固石拱桥主拱圈的正截面承载力的理论分析

针对石拱桥拱圈加固后的正截面承载力计算问题,提出了考虑加固前截面受力状况及加固材料不同力学性能的计算方法。对加固后的拱圈进行应力应变分析,得出界限破坏的3种形式,对每种界限破坏形式利用截面的协调变形和截面材料的应力应变关系,分析了其极限状态时组合截面的相对界限受压区高度,得出加固后石拱圈最后的破坏模式主要与加固前的初应变及加固层的厚度有关。对应于3种破坏形态从理论上推导出套箍法加固石拱圈在二次受力时的正截面承载力计算公式。计算公式充分考虑了加固前的构件应力水平、加固后截面不同材料组成及构件破坏形态的影响,比现有加固规范的计算取值更趋于合理,为同类加固结构的设计和计算提供了依据。     

增加封闭底板实现双曲拱转变为箱形拱的运用

针对湖南省现存双曲拱桥主拱圈的主要病害,分析了病害产生的原因,介绍了加固处治方法;以湘西毛沟大桥为例,阐述了主拱圈通过增加封闭底板实现增大断面尺寸、提高结构刚度和整体性的加固方法及这种加固方法在湖南省旧桥改造中的运用.     

一种石拱桥维修加固的措施

提出一种维修加固石拱桥的简单实用方法，即在石拱桥拱圈的下部进行衬砌加固，使老石拱桥拱圈与新钢筋混凝土套拱形成整体，共同受力。本文简要介绍了加固方案、结构设计和施工要点，用此法对104国道的地下坑桥进行维修加固，取得了良好的效果。