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解析桥梁加固常用方法机理

发布时间:2021-04-20 10:19:38人气:

  随着岁月的流逝,任何一座“新”建的桥梁经过若干年大自然的侵蚀和使用,终将成为一座“旧”桥;桥梁的加固与维修同重建新桥相比具有更高的经济效益,对桥梁的加固以及如何提高其承载力问题的研究试验与推广,已经引起世界性的关注。桥梁的加固利用和改造是一个永久性的技术课题,已成为桥梁工程建设中既古老、又年轻的新兴学科,是一项既综合繁杂,又在不断发展创新、逐步完善的技术;也是桥梁建设可持续发展的一个重要组成部分和关键技术之一。

  近年来,桥梁加固工程越来越多,但目前桥梁加固的设计计算理论还不够成熟和完善,至今未有专门的桥梁加固规范。

  2、桥梁加固常用方法和计算理论

  2.1改变受力体系加固法

  2.1.1改变受力体系加固机理

  改变结构的受力体系能大幅度减小计算弯矩,提高结构构件的承载力,达到加强原结构的目的。包括在梁的中间部位增设支点,增设托梁(架),拆除墩柱(简称托梁拔柱),将多跨简支梁变为连续梁等方法。

  如当有大件车辆通过桥梁时,为避免短期的过载给桥梁造成永久的损伤,可用增设支点的方法加固。

  按增设支点的支撑刚度,改变受力体系可分为刚性支点和弹性支点两种;按支撑时的受力情况,可分为预应力支撑和非预应力支撑。所谓刚性支点,是指增设的支撑件刚度较大,以致被加固结构构件的新支点在外荷载的作用下,竖向位移小到可以忽略;有时尽管新支座由较大的竖向位移,但由于在外荷载作用下,原结构支座也同样有变位,新旧支座的相对位移很小,这种新支点也属于刚性支点。所谓预应力撑杆,是指在施工时,对支撑杆件施加预压应力,使其对被加固的结构构件施加预顶力,它不仅可保证支撑杆件良好的参加工作,而且调节被加固结构构件的内力。

  2.1.2改变受力体系加固计算

  改变受力体系加固法的一般计算步骤如下:

  (1)计算并绘制加固时原构件在剩余的那部分荷载作用下的内力图;

  (2)若施加预顶力,根据所设时的加固后的内力图,确定预顶力的大小,按原结构的计算绘制在支点预顶力作用下梁的内力图;

  (3)按加固后的计算简图,计算并绘制在新增荷载及加固时卸除荷载作用下的内力图;

  (4)将上述三项内力迭加,绘制梁各截面的内力包络图;

  (5)计算梁各截面的实际承载力,并绘制梁的材料图;

  (6)调节预顶力值,使梁的内力图小于梁的材料图;

  (7)根据支点的最大支承反力,设计支撑构件,其多为轴心受力构件,可按钢筋混凝土规范与钢结构规范进行设计;

  (8)计算预应力撑杆的顶撑控制量。

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