П形大边肋在双曲拱桥拓宽改造中的应用.pdf

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1、安徽建筑2011年第6期(总181期)丌形大边肋在双曲拱桥拓宽改造中的应用13LargeSideRibintheApplicationofWideningTransformationofCurvedArch刘瑞勋(安徽省交通规划设计研究院，安徽合肥230088)摘要：双曲拱桥的拓宽改造是旧桥改造中经常面临的问题，结合具体工程实例对Ⅱ形大边肋加固双曲拱桥技术从结构、设计、施工等方面进行了全面的介绍，可供双曲拱桥拓宽改建时参考。关键词：n形大边肋；双曲拱桥；旧桥加固；结构；设计；施工———一中图分类号：U448．22+1；U445_7文献标识

2、码：B文章编号：1007-7359(2011)06-0155—02l—一_==—·I1概述双曲拱，拱上两侧各设3个腹孔，腹孔净跨径3．30m；两侧边孔为混凝土板拱。该桥的设计荷载等级按汽一15级，挂一80考双曲拱桥是我国具有民族特色的桥梁形式，具有用料省、虑。造价低、施工方便、造型美观等优点，但早期的双曲拱桥由于理由于年久失修及过往车辆荷载的增加，使得该桥不能满足论上不够完善，施工质量不佳等原因，相当一批双曲拱桥存在运营要求，其加固前状况为：桥面系破损严重；所有拱肋均出现不同程度的病害。近年来，由于公路交通的不断发展，交通流量了横向裂缝，

3、裂缝主要集中在拱肋拱顶处，但在两边肋拱脚至增加，荷载等级提高，使得许多旧桥面临的拓宽改造的问题。【之间也出现了横向裂缝，拱肋破损以边肋最为严重；拱波的增设Ⅱ形大边肋加固双曲拱桥，既能对原桥面进行拓宽，破损主要表现为在拱顶附近2m的范围内，另外，边肋拱肋与同时还能提高原桥的承载能力，构造简单，施工方便，美观和拱波连接处混凝土剥落，其中腹孔墩附近最为严重；桥台未见交通谐。明显异常。综合考虑，该桥必须进行拓宽改造。工3．2拓宽改造方案程研考虑路宽桥窄及荷载偏低现状，本桥加固后应达到桥面净2丌形大边肋加固双曲拱桥技术究宽：11．0+2x0．5m；

4、荷载等级t公路一I级。对n形大边肋加固双与应曲拱桥而言，由于加固解决的主要问题是新增边肋在横桥向与用双曲拱桥的主要特点是化整为零，充分发挥预制装配的优原拱肋的受力关系问题，因此，大边肋在横桥向对称布置在原点，但由于主拱圈是由拱肋、拱波、拱板组成，如果在结构处理拱两侧较为有利，但本桥由于横向只加宽3m，考虑到施工的难和施工过程中对肋、波连接不够重视，加上横向联系较薄弱，主度及造价，决定采用Ⅱ形大边肋单边加宽，同时对部分拱肋外拱圈抗扭刚度不足，易造成主拱圈组合断面不能整体受力。包混凝土加固，另外，增设了横隔梁和共同受力的桥面铺装混增加Ⅱ形大边

5、肋加固双曲拱桥，即在双曲拱桥两侧或一凝土，以改善双曲拱新旧结构的整体性。加固后结构见上图1。侧新增刚度较大的边肋，同时加强与原桥横向的联系，使新旧3．3设计要点拱肋能够共同受力，大边肋分担汽车荷载的大部分，以达到桥3．3．t原桥内力分析面拓宽、荷载等级提高的目的。此方法能够较好的提高双曲拱加固设计计算方法采用容许应力法，个别次要构件则按极桥主拱圈的整体性，减小主拱圈截面不足的影响。其主要特点限状态法进行，各阶段加固设计的应力按叠加原理计算。在应是施工方便、加固费用低。用有限元对双曲拱桥进行内力分析建模时，由于原桥主拱圈变形较大，应采用拱轴

6、线的实测坐标，同时，由于双曲拱桥腹拱的3工程实例存在，应考虑拱上建筑的共同作用。3．3．2Ⅱ形大边肋作用时荷载横向分布3．1概况在中小跨径拱桥设计时，往往将活载均匀分布于主拱全某桥全长62．0m，桥面净宽：7．0+2X1．0m。主孔净跨径：宽，拱横向各单元内所受活载相同，但对于双曲拱桥由于其结安40．Om，净矢高：8．0m。拱上填料平均厚度：30cm，该桥主拱圈为构受力复杂，加固后大边肋的存在使这种做法误差较大，参照徽6肋5波形式，拱波矢高56cm，主孔为钢筋混凝土空腹式无铰文献2，根据双曲拱桥的特点可将其横向比拟为弹性支承连续建梁，在分

7、析时，以裸拱拱顶挠度来比拟带有拱上建筑的拱顶挠筑收稿日期：2011—11"02作者简介：刘瑞勋(1975一)，男，陕西户县人，毕业于西安公路交通大度，支反力的影响线在相邻两拱肋之间近似用直线连接。其基学，硕士，工程师。_2011年第6期(总181期】安徽建筑的精髓就在于新老拱圈能够变形协调，共同承12oo担活载作用，在对原拱肋外包混凝土时，由于原拱圈先承担上部结构的自重处于受力状态，＼：而外包混凝土则没有受力，当结构承受活载焱辫窝⋯熬辫⋯麓露巍⋯‘，时，有可能出现旧的支撑体系已处于极限状态．＼’．兰．宝而新增构件仍处于应力初始状态，因此，

8、施工蛰；n描}匾i殛时，应先拆除部分桥面恒载，使原拱肋释放部包混凝土拱肋分应力，根据计算需要时还可给原拱肋施加一图1桥梁加宽横断面示意图向上的反力，以保证新加外包混凝土能承担部分恒载和活载，减