鋼管混凝土拱橋加固設計與施工?
1樓:中達諮詢
<>1.前 言。
橋型簡介。本次加固的鋼管混凝土拱橋為2×120m中承式拱橋,橋樑總寬為,行車道淨寬為9m。其主拱圈採用啞鈴型斷面,總高度為,上、下弦管採用φ820×12mma3鋼板卷制,腹板採用16mn鋼板,每孔橋面以上共設有5道「一」字形橫撐,橋面以下設「k」型風構,鋼管規格均為φ630×8mm。吊杆採用110φ5mm高強碳素鋼絲,採用玻璃絲布和鋼絲網水泥漿進行雙層防護。
其橋面係為簡支體系,主要由吊杆橫樑和行車道t梁組成。
圖1-1 橋跨結構總體圖。
橋樑主要病害。
1)橋面下撓較為嚴重,最大撓度達27cm,撓跨比達1/444,結構屬不良狀態;
2)上、下游主拱圈同時向上遊方向發生側偏,最大側向偏移旅運達13cm,約為跨度的1/1000,已超過質檢評定標準的允許值;
3)吊杆採用鋼絲網護套,其水培卜密性及氣密性均難以保證,不滿足現行規範要求,經現場檢查,其護套已多處開裂或破損,內部鋼絲鏽蝕較為嚴重;
4)鋼構件的防腐塗層已經大部分失效,給鋼結構的耐久性造成了一定影響;
5)主拱圈腹板內部存在泥漿,內部空氣潮溼,腹板內表面已經佈滿鏽斑;
6)主拱圈鋼管內多處存在不密實區域,部分程度地降低了橋跨結構的承載能力;
7)吊杆橫樑存在較多的豎向裂縫配鎮穗,最大裂縫寬度達,橫樑端部吊杆區的箍筋在施工過程中被截斷,嚴重降低了橫樑的抗剪能力。
2.結構計算分析。
鑑於該橋的病害較多,且主要存在於主要受力構件上,故在進行加固方案擬定前首先對該橋進行了結構分析,分析內容主要包括以下幾方面:
1)橋跨結構的模態分析;
2)橋跨結構的整體抗推覆穩定性分析;
3)吊杆、橫樑等主要受力構件的承載力分析;
4)施工期間所用臨時構件、設施的設計計算分析。
結構模態及穩定性分析。
此處採用空間有限元綜合程式,對該橋建立了整體計算模型如圖2-1所示。根據該計算模型計算得到該橋的自振頻率及失穩模態見表2-1。經計算分析發現,目前橋跨結構的抗推覆穩定性較差,其穩定係數約為,與其它同型別橋樑相比(通常該型別橋樑的穩定係數為4~6)其穩定係數較低,加之該橋本身存在同方向側偏這一先天缺陷,且其自身固有頻率較低,從而使得該橋在低頻干擾荷載作用下易發生側向失穩。
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