基于钢管混凝土拱桥检测结果的主拱肋病害评估

为探讨钢管混凝土拱桥核心受力部位主拱肋病害(钢管中混凝土发生空洞,脱粘等)的评估及加固方法,以某既有钢管混凝土拱桥(上承式有推力无铰拱桥,净跨160 m)为背景,通过敲击法和超声法相结合对钢管拱混凝土密实度进行检测,通过动、静载试验对桥梁整体结构受力性能进行测试.基于实测结构受力行为,利用有限元软件对主拱肋钢管混凝土不同状态下的应力进行分析,以此为参照,对主拱肋病害进行评估分析.评估结果表明,主拱肋的主要病害为钢管混凝土的脱粘而产生的混凝土局部受力截面削弱,主拱肋跨中截面应力校验系数的异常偏大仅为结构局部病害.基于评估结果提出以压浆的方式进行拱肋加固,加固后的结构整体受力能满足设计荷载要求.     

混凝土箱肋拱桥加固改造方法探讨

结合广西桂柳高速公路五里大桥的加固实践，总结出横向联系较弱和拱肋箱壁薄是混凝土箱肋式拱桥上部结构产生病害的主要原因。通过在拱上立柱间增设横向钢斜撑，加强拱肋和拱上建筑的横向联系，提高结构的整体受力性能；同时，采用粘贴钢板法来提高拱肋和拱上建筑等混凝土构件的抗弯或抗剪承载力。空间有限元分析和理论计算表明，加固后关键截面的弯矩值降幅在10％以上；粘贴钢板对构件承栽力有大幅提高。从加固前后的荷载试验结果来看，加固后结构在竖向刚度、横向分布、基频和冲击系数等方面得到较大的改善，表明本加固方法能大幅提高箱肋式拱桥的受力性能和横向整体性能。     

悬链线等截面双曲拱桥的检测评定及加固研究

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,提高桥梁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-Ⅱ级的要求.     

双曲拱桥加固方法探讨及计算分析

以上世纪70年代建成的某座双曲拱桥为工程实例,分析了该桥的病害特点,并给出了双曲拱桥加固维修的常规方法.重点讨论了增大主拱圈截面面积进行拱肋加固的两种方法.并结合有限元计算,对加固后结构的承载力、裂缝以及挠度进行了验算,通过对比分析计算结果表明：加固后桥梁的受力性能均能满足规范要求,从结构受力性能上来讲,变拱肋为拱箱的加固方法较锚喷钢筋混凝土加固方法更具优势.     

鱿鱼头双曲拱桥的加固

通过分析325国道阳江段鱿鱼头双曲拱桥病害的产生原因,经比选采用加大拱肋截面的方案进行加固,说明了主拱圈、腹拱圈的加固方法。     

C-S-C法加固石拱桥主拱圈的正截面承载力分析

C-S-C法加固石拱桥,即在石砌拱圈两侧增设钢筋混凝土槽形拱肋,并设置辅助受力构件上下横梁形成空间框格结构。对复合结构进行应力应变分析,得到3种极限破坏形态,并分析了每种极限破坏形态下的截面大小偏心相对界限受压区高度,得出加固后复合结构的破坏形态受原结构的初始应变、加固结构的尺寸和材料的极限应变的影响。相比现有的加固规范,考虑了复合结构在二次受力时新增拱肋的应变滞后现象。根据3种破坏形态下截面应力的分布和材料的应力应变关系,建立了一种包含大小偏心受压的正截面强度计算公式。     

既有双曲拱桥加固技术研究

增大截面加固方法是双曲拱桥加固方法之一,其具有效果显著、施工方便、加固后刚度和稳定性好等特点,特别适合拱式桥梁的拱肋和横系梁的主要构件加固。通过理论分析,并结合了静载试验结果评估了桥梁的加固效果。分析结果表明:双曲拱桥拱肋采用增大截面法加固以后,其应力和挠度均得到较大提高,获得了良好的加固效果。     

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。     

增设RC拱肋加固圬工拱桥的设计要点及理论分析

提出了采用钢筋混凝土拱肋加固圬工拱桥结构的方法。以某上承式实腹圬工拱桥为实例,根据其病害的主要特点,结合对原桥承载能力的计算分析结果,采用增设钢筋混凝土拱肋的加固设计方案。然后,建立原拱圈采用板单元和新增拱肋采用杆系单元的有限元计算模型对加固后桥梁承载能力进行了理论分析,结果表明,加固后桥梁承载能力满足公路-Ⅱ级荷载。     

增大截面法在既有双曲拱桥加固中的应用

以广东省道上某双曲拱桥为研究对象,针对该桥存在的拱肋横向裂缝、拱波纵向开裂、腹拱顶部铰缝开裂等病害,在分析其成因的基础上,采用增大截面法进行维修加固,并采用有限元方法对加固前后桥梁的承载能力进行了分析对比,结果显示所采取的加固措施能有效改善桥梁的使用性能,提高主梁的强度和抗弯刚度。     

环向预应力钢绞线加固RC拱肋力学性能试验

通过RC方柱偏压试验和RC拱肋面内受力全过程试验,对环向预应力钢绞线（LPSW）加固拱桥方法进行研究。对相对偏心距分别为0,0.25,0.5的3类RC方柱进行偏心受压试验,偏心试验表明：RC方柱加固后,预应力钢绞线先于箍筋约束混凝土,有效抑制了混凝土裂缝的纵向开展,预应力钢绞线及箍筋之间具有良好的变形协调性;LPSW加固柱承载力提高了3%～34%,LPSW加固技术适合于小偏心受压结构,偏心距越小,增强效果越明显。在偏压试验基础上,拓展了LPSW加固RC拱肋的模型试验,对LPSW加固模型拱荷载-挠度曲线、截面应变和结构破坏模式等方面进行分析。拱肋试验表明：LPSW拱肋受力过程和破坏模式与RC拱肋相似,分为弹性阶段、裂缝开展阶段和钢筋屈服阶段,最终因出现5个塑性铰形成机构而呈塑性破坏。由于环向预应力钢绞线约束,使RC拱肋提前处于3向受压应力状态,横向膨胀受到约束,避免拱肋出现拉应力,加固拱肋的初裂荷载、钢筋屈服荷载和极限荷载为未加固拱的2倍、1.6倍和1.47倍。基于偏压柱及拱肋试验结果,利用弹塑性失稳理论的等效梁柱法,建立LPSW加固拱肋极限承载力的计算公式,计算值与试验值吻合较好,且偏于安全,可用于评估实际加固拱桥的承载能力。     

双曲拱桥加固方法综述

由于双曲拱桥的建造数量巨大且运营时间较长,近年来双曲拱桥的加固已成为较为热门的研究课题。通过查阅文献,总结了双曲拱桥病害的表现形式,分析了双曲拱桥的主拱开裂位置以及开裂机理,然后从上部结构和下部结构两方面综述了双曲拱桥的具体加固措施,上部结构的加固措施主要有增大截面加固法、预应力加固法、改变结构受力加固法、粘贴加固法、释能法和直接修补加固法,下部结构的加固措施主要有抛石防护加固法、扩大基础加固法、钢筋混凝土套箍加固法、增补桩基加固法和直接压浆加固法。通过对以上加固方法的梳理,提出了双曲拱桥加固中需要细致考量的问题,可以为同类双曲拱桥的加固提供参考。     

增大截面法加固双曲拱桥主拱肋浇筑顺序分析

该文以一座四跨连拱双曲拱桥加固工程为背景,运用Midas/Civil建立有限元计算模型,通过4个外包混凝土浇筑方案对比分析,对其加固施工力学特性开展分析研究。结果表明:减小浇筑节段长度并按照从拱脚到拱顶的浇筑顺序,能减少拱顶的下挠;在截面下缘外包混凝土加固可改善原拱肋拱顶的受力状况,但将导致拱脚直至四分点附近受力状况的恶化,建议在设计时,按照原有拱肋、加固拱肋两部分分别进行极限状态分析,以确保结构安全可靠。     

钢管混凝土拱桥钢管外鼓病害检测及加固

钢管拱肋横向约束设计不合理或施工工艺不当时,钢拱肋会在混凝土灌注过程中出现管壁膨胀现象。通过对拱肋灌注混凝土过程中出现钢管外鼓现象的某钢管混凝土拱肋进行检测及受力分析,提出了加固处理建议,为类似工程病害加固处理提供参考。     

双曲拱桥加固实践

结合横市大桥加固工程实例,阐述了双曲拱桥病害产生的原因,对各类病害提出了相应的处理措施;对双曲拱桥的加固提出了两种加固方案,通过方案比选,选择将双曲拱截面转变为箱形拱截面加固方案;同时对加固施工及工艺提出了相关建议.     

无锡锡航刚架拱桥加固工程的结构分析

文章介绍了锡航刚架拱桥的病害分析和加固设计方案。危旧刚架拱片桥内力分析比较复杂,为准确了解旧刚架拱片桥的受力特征和对加固方案进行结构检算,采用结构分析程序Sap2000建立了该旧刚架拱片桥加固前、加固后的三维有限元模型,分析模型详细考虑了上部结构和拱之间的相互作用,进行了旧刚架拱片桥加固前、加固后的结构内力分析。计算分析结果表明:加固后各截面承载力满足规范要求。     

船撞双曲拱桥的承载能力评估与加固效果分析

在桥梁结构的生命周期中可能遭受各种各样的荷载,其中船舶撞击就是偶然荷载中的一种,它是影响通航河道和桥梁安全的重要因素。杭州市区跨越京杭大运河的一座双曲拱桥在遭受船撞后,出现拱肋与拱波拉开、立柱开裂等严重结构损伤,承载能力明显下降,以该座桥梁的维修加固为背景,介绍了船撞双曲拱桥的检测评定、维修加固和承载能力提升措施。在校正拱肋和修复立柱的基础上,通过粘贴钢板、增大拱肋截面和加强横向联系等方法有效地修复和加固了桥梁,提高了桥梁承载能力,为相关船撞双曲拱桥以及其他桥梁的检测评定和加固提供参考。     

大跨径SRC拱桥拱肋裂缝分析及维修加固方案

某大跨径中承式劲性钢骨架钢筋混凝土(SRC)拱桥运营多年,经检测,拱肋存在较为典型的纵向裂缝,裂缝宽度较大,对结构安全及耐久性有影响。针对具体病害,采用有限元软件Midas和Ansys多工况对结构进行分析,探讨了病害的产生原因,并给出了维修加固方案及比选,可为该类结构桥梁拱肋裂缝的维修养护提供参考。     

新增拱肋法在刚架拱桥加固中的应用

针对梁山后码头大桥刚架拱桥典型病害,制定了在原桥5片拱肋的基础上,横向新增加4条拱肋,凿除原桥桥面铺装及微弯板,整体现浇桥面板的加固措施。实践证明:该加固方案对提高桥梁承载力,增加刚架拱的整体性能,抑制典型病害的进一步恶化起到了良好的作用,为今后该类桥梁的维修加固提供参考和借鉴。     

新增拱肋法在刚架拱桥加固中的应用

针对梁山后码头大桥刚架拱桥典型病害,制定了在原桥5片拱肋的基础上,横向新增加4条拱肋,凿除原桥桥面铺装及微弯板,整体现浇桥面板的加固措施。实践证明:该加固方案对提高桥梁承载力,增加刚架拱的整体性能,抑制典型病害的进一步恶化起到了良好的作用,为今后该类桥梁的维修加固提供参考和借鉴。