全国市政工程行业科技成果展示独柱支承桥梁抗倾覆加固关键技术研究与应用.pdf

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1、全国市政工程行业科技成果展示行业采历SpecialBusinessR●“独柱支承桥梁抗倾覆加固关键技术研究与应用”项目于2011年9月立项,2014年11月完成。该项目研究由北京市市政工程科学技术设计研究院、北京市市政工程设计研究总院有限公司、北京市工程管道及桥梁构件质量监督检验站等单位承担。该项目研究成果获2014年度“全国市政行业市政工程科学技术奖”二等奖,其成果适用于城市和公路独柱支承梁桥的抗倾覆加固。项目研究技术原理独柱支承连梁式桥在公路及城市道路立交设施中应用非常广泛。但由于独柱墩在横桥向采

2、用单支点支撑,在汽车偏载作用下,对结构的横向抗倾覆稳定集中于桥梁的抗弯、抗剪承载能力方面,对桥梁结构的整体稳定性关注不足,此类桥梁横向稳定性不足的问题多被忽略.再加上规范对结构整体横向稳定性验算规定的缺失,以及严重超载、超限车辆的通行,导致了各地多起桥梁倾覆事故的发生,造成巨大的经济损失和恶劣的社会影响。“独柱支承桥梁抗倾覆加固关键技术研究与应用”项目研究通过对北京市及全国各地独柱支承梁式桥使用情况及典型病害、倾覆事故的深入调研,总结概括了各类独柱支承梁式桥倾覆破坏的本质特征,并通过对典型模型及实际案

3、例的倾覆稳定性分析研究,制定了适用于验算独柱支承梁式桥倾覆稳定的方法和标准:研究了在独柱桥梁新设计中需要注意的和计算分析要点:对防止独柱支承梁式桥倾覆破措施以及加固方法进行了深入研究.并将研究成用于独柱支承桥梁的抗倾覆加固实际工程。该项究旨在从规划设计、施工验收、日常养护及安全各个阶段均能实现有效控制,以确保桥梁安全。课题主要研究内容包括:1)独柱支承桥梁调倾覆事故调研。2)计算分析及标准制订。3)编制《市独柱支承梁式桥倾覆稳定性设计指南》。4)抗加固方法及措施研究。5)加固工程应用实例验证关键技术及

4、创新点目前国内类似的研究项目,其研究成果未揭柱支承梁式桥的倾覆本质特征,也未提出可行的2016#第5期(9一)第34卷辛荭投木器行业采风SpecialBusinessReport方法及计算标准,国外规范也无此类研究项目及成果。该项目研究成果提出的独柱支承梁式桥倾覆验算方法、控制标准及具有警示功能的抗倾覆措施均属于原创性研究成果,填补了国内在现行规范、独柱支承梁式桥抗倾覆验算及抗倾覆措施方面的空白.达到了国内领先、国际先进的水平。保障,填补了国内空白。3)该项目研究所提出的抗倾覆加同方法,在多个实际工程

5、中得到验证。为增加桥梁抗倾覆安全储备。保证桥梁运营安全,避免重大桥梁安全事故的发生及相关的经济和社会损失.项目研究提出已建桥梁抗倾覆加同方法和措该项目的关键技术和创新点如下。1)在大量调查及分析研究基础上,提出了独柱支承梁式桥在汽车活载作用下倾覆稳定控制原则和指标,填补了现行规范的空白。独柱支承体系差异化稳定安全系数:中墩同结独柱支承梁式桥控制为结构构件强度:中墩铰接直线独柱支承梁式桥以边支座脱空控制,安全系数不小于1.5:中墩铰接曲线独柱支承梁式桥以中墩转角达到0.03rad控制,安全系数不小于2.

6、5。此部分研究成果已提供给公路规范编制组,用于现行规范的修编工作,填补了规范空白。2)完成《北京市独柱支承梁式桥倾覆稳定性设计指南》,填补了国内空白。该《指南》编制目的:保证独柱支承梁式桥的倾覆稳定性能,避免出现桥梁倾覆事故,为现役桥梁的改造加同、新建桥梁的设计提供依据,达到从规划设计、施工验收、日常养护及安全运营各个阶段均能实现有效控制。《指南》根据独柱支承梁式桥受力特点及倾覆破坏特征.提出了一般设计要施,并在多个实际工程中得到验证。已建桥梁抗倾覆加固方法和措施包括通过调高支座对独柱支承梁桥作抗倾覆

7、加同、加装抗倾覆拉力装置等。应用调高支座结合墩顶新增小盖梁或墩柱扩大截面的方式对现役桥梁进行抗倾覆加固加固施工,在调高支座安装、调高施工以及后期运营中开展了持续有效的第三方监控,积累了大量的第一手资料。调高支座用于抗倾覆加同,在原独柱墩顶部位置横桥方向新增设2个调高支座。以达到提高桥梁抗倾覆性能的目的,新增支座的支撑面由柱顶的小盖梁或柱身加大截面来提供。与应用常规支座相比,利用调高支座进行抗倾覆加固优点在于不需要千斤顶进行顶升后加支座。调高支座本身就可以起到千斤顶的作用,并且可以实现调高过程中的实时测

8、力,对设计预定支座反力值达到精确控制。而使用千斤顶顶升增加普通支座的加固方式,新支座受力不可控,加固风险较大;主梁顶升需要中断桥面交点和标准,明确了倾覆稳定性验算方法及标准,针对抗倾覆要求提出一系列构造措施。以及此类桥梁施工和使用中的相关要求。此部分研究内容为独柱支承现役桥梁加固、新建桥梁的抗倾覆安全方面提供了设计依据.为桥梁使用运营阶段的抗倾覆安全提供了技术2辛荭故右2016No.5(Sep.)V01.34通,加同施工对交通影响大,而且同步顶升作业的加

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