双曲拱桥桥面的连续配筋改造技术

　文章编号：１６７１－２５７９（２０１２）０１－０１４０－０２ 双曲拱桥桥面的连续配筋改造技术 黄伟１，蔡青２，邵旭东３ （１．长沙轨道交通集团有限公司，湖南 长沙　４１００００；２．湖南省交通规划勘察 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 院；３．湖南大学） 摘要：双曲拱桥的桥面因拱圈在温度变化等因素作用下极易产生横向通缝，为了克服这 一难 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，笔者提出了将连续配筋混凝土层＋沥青混凝土面层这种桥面形式引入双曲拱桥桥面 系改造设计中，很好地克服了双曲拱桥传统桥面结构极易破损的问题。在全国尚属首次，通 过研究及在益阳资江一桥４×７２ｍ跨径双曲拱桥上的实践表明：连续配筋混凝土桥面系对 主拱的受力影响很小，连续配筋层内纵向钢筋的最大拉应力为１０９．８ＭＰａ；连续配筋混凝土 层在温降作用下虽有微小横向裂缝产生，但２年观测表明：这种裂缝并不会反射到沥青路面 表面上。 关键词：双曲拱桥；旧桥改造；连续桥面；温度变形 收稿日期：２０１１－１２－０２ １　 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 概况 益阳资江一桥为主桥净跨４×７２ｍ的等截面悬 链线双曲拱桥，桥梁全长６１８．１０ｍ，１９７２年５月开工 建设，１９７４年１２月建成通车。２０００年１０月至１２月 进行了第一次桥面拓宽改造，现桥面全宽１５ｍ，主桥 桥型如图１、２所示。 7 200 7 200 7 200 7 200 1 1203603603601 300 32 300 47.950 南 北49.037 35.500 0# 1# 2# 3# 4# 图１　益阳市资江一桥主桥立面（单位：ｃｍ） 1 500 170 1 160 金属栏杆 1.5% 车行道 人行道1.5% 1 200 13 5 170 挑梁（@100） 图２　桥面拓宽后的主桥拱顶剖面（单位：ｃｍ） 　　益阳资江一桥原有的沥青混凝土桥面铺装破损严 重，桥面凹凸不平，存在多处有规律的横桥向贯穿桥面 的裂缝破损带，如图３所示。这些裂缝出现的位置、数 量与主拱圈上立柱（立墙）的位置、数量基本对应。主 要是由主拱温度变形所引起，而车辆荷载的作用又加 剧了破损，造成了年年修年年坏。 ２　采用连续配筋技术改造双曲拱桥现 有桥面 　　连续配筋混凝土路面（ＣＲＣＰ，Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ｒｅｉｎ－ ｆｏｒｃｅｄ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　Ｐａｖｅｍｅｎｔ）的提出，是为了克服带接 ０４１ 　 中　外　公　路 第３２卷　第１期２　０　１　２年２月 图３　伸缩缝及变形缝上方桥面严重破损 缝的水泥混凝土路面的各种病害，这种路面结构形式 的主要特点是在横截面配有足够数量的纵向钢筋，用 以控制混凝土路面板因纵向收缩而产生的裂缝。因 此，连续配筋混凝土路面在施工过程中完全不设胀缝 和缩缝，形成一条平坦而完整的行车表面，增强了路面 板的整体刚度，大大改善了普通水泥混凝土路面受力 的薄弱环节，提高了车辆行驶的舒适性、平稳性。而 ＡＣ（Ａｓｐｈａｌｔ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ，沥青混凝土）＋ＣＲＣＰ复合路 面结构，是以ＣＲＣＰ作为承重层，再使用沥青混凝土 面层改善路面的舒适性能，它既具有ＣＲＣＰ路面承载 能力高、抗车辙能力强、使用寿命长的特点，又发挥了 沥青混凝土路面行车舒适、噪声小和易养护的优点。 为了克服双曲拱桥传统桥面形式的不足之处，笔 者将连续配筋混凝土层＋沥青混凝土面层的桥面形式 引入益阳资江一桥维修改造设计中。由于这种改造技 术在中国国内尚属首次，该文将重点 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 这种桥面系 与双曲拱桥主体结构的共同受力性能。 ３　加固前后两种桥面系的计算对比 由于连续配筋混凝土桥面改变了原桥的受力状 态，为了确保主体结构的安全，用 Ｍｉｄａｓ有限元软件， 分别计算了两种桥面情形下主拱的性能，连续配筋混 凝土层的厚度为６ｃｍ，纵向每隔１０ｃｍ设置一根１６ 钢筋，横向每隔１０ｃｍ设置一根１２的钢筋，采用Ｃ３０ 混凝土浇筑而成，浇筑时在墩顶和靠近拱顶的第一个 腹拱墩对应位置设置１ｍ宽后浇带。表面铺设４ｃｍ 厚细粒式改性沥青混凝土面层。为了保证新浇筑的桥 面板与其下原有的混凝土挑梁和Ｃ１５混凝土基层能 够整体工作，采用植筋技术加强新老混凝土的连接。 Ｍｉｄａｓ有限元模型如图４所示。 计算结果表明：在车辆荷载作用下，两种桥面系主 拱圈的受力几乎一致，限于篇幅未列入，仅列出了温升 效应作用下，两种桥面系主拱圈的受力变化，计算结果 如表１所示，温降２０℃工况计算结果与表中数据符号 相反。 图４　 Ｍｉｄａｓ有限元模型 表１　温升２０℃工况下主拱圈的温度附加应力对比分析 主拱截面位置 温度附加应力／ＭＰａ ①原桥 面系 ②连续 桥面系 （②－①） ／ＭＰａ 第一跨拱脚上缘 －１．６８ －１．５８　 ０．１０ 第一跨拱脚下缘 ２．８９　 ２．７１ －０．１８ 第一跨跨中上缘 ０．６９　 ０．７３　 ０．０４ 第一跨跨中下缘 －１．４７ －１．６１ －０．０４ 第二跨拱脚上缘 －１．６５ －１．５９　 ０．０６ 第二跨拱脚下缘 ２．８４　 ２．７２　 ０．１２ 第二跨跨中上缘 ０．６９　 ０．７３　 ０．０４ 第二跨跨中下缘 －１．４７ －１．６０ －０．１３ 　　注：表中应力值“＋”号表示受拉，“－”号表示受压。 从表中数据可知，采用连续配筋的桥面系后，对主 拱应力的最大影响仅为０．１８ＭＰａ，计算的钢筋应力最 大值为１０９．８ＭＰａ，最小值为－６６．５ＭＰａ。相应最大 裂缝宽度为０．１ｍｍ。 ２００９年１０月改造完成后的桥面及２年后２０１１ 年１２月的桥面如图５所示，桥面未见裂缝。 （ａ）２００９年１０月改造完成后的连续桥面系 （ｂ）改造完通车２年后的桥面系 图５　连续配筋桥面实景照片 １４１　２０１２年 第１期 　 黄伟，等：双曲拱桥桥面的连续配筋改造技术 　 　 　文章编号：１６７１－２５７９（２０１２）０１－０１４２－０７ 桥梁桩墩结构振动台模型试验研究及其进展 柳春光１，孙国帅１，韩亮１，冯娇２，鄂永成２ （１．大连理工大学 建设工程学部，辽宁 大连　１１６０２４；２．中国兵器工业集团 庆阳特种化工有限公司） 摘要：模拟地震振动台模型试验是研究桥梁桩墩结构抗震设计的重要 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ，随着抗震设 计理论研究和试验技术的不断进步，该研究方法也在不断发展。笔者主要对近年来桥梁桩墩 结构振动台模型试验的主要方面（试验理论基础、模型试验相似律和振动模型试验）的研究与 进展进行了综述，概述了模拟地震振动台的工作原理，并介绍了该研究领域的国内外研究现 状，最后在此基础上对桥墩结构振动台试验的发展趋势进行了展望。 关键词：振动台；模型试验；桥墩；相似律；工作原理；研究现状；发展趋势 收稿日期：２０１１－０６－０２ 基金项目：国家重点基础研究发展计划资助“９７３计划”项目（编号：２０１１ＣＢ０１３６０５－４）；国家自然科学基金资助项目（编号： ５１１７８０７９）；国家自然科学基金重大研究计划项目（编号：９０９１５０１１） 作者简介：柳春光，男，博士，教授．Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｃｇ＠ｄｌｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ １　前言 中国位于世界上两大地震带（环太平洋地震带和 亚欧地震带）之间，是全球大陆区域中最活跃的地震区 之一，所以其抗震的研究尤为重要。作为生命线工程 的重要组成部分，桥梁的毁坏将使现代化的交通网络 中断，造成巨大的经济损失和人员伤亡。国内外大量 震害资料，如１９９４年美国Ｎｏｒｔｈｒｉｄｇｅ地震、１９９９年台 湾Ｃｈｉ－Ｃｈｉ地震、２００８年汶川大地震以及近期的海 地大地震等的震害已经证明了桥梁抗震研究的重要 性。图１为中国汶川地震中桥梁破坏照片。基于桥梁 震害的教训，各国学者对桥梁抗震均十分重视，并相继 开展了广泛而卓有成效的研究工作，该领域的研究成 果将有利于加深对桥梁震害的理解、促进桥梁结构抗 震技术的发展。 试验研究能够为理论研究和计算分析提供数据， 并且可以验证计算结果的正确性，推动理论研究进入 工程实践领域，是进行科学研究必不可少的手段之一。 櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙櫙 在模拟地震振动台上进行抗震模型试验被认为是最直 ４　结论 （１）连续配筋桥面系整体性好，能够分散裂缝，将 这种桥面形式用于双曲拱桥上能大大改善传统桥面存 在的因变形缝较多、整体性较差以及主拱温度变形造 成桥面易破损的现状。 （２）在温变２０℃工况下，用连续桥面系加固后的 双曲拱桥跨中温度附加弯矩绝对值增大了０．１４ＭＰａ， 而拱脚处的弯矩增大０．１８ＭＰａ，影响很小。 （３）计算的连续配筋层内钢筋应力最大值为 １０９．８ＭＰａ，最小值为－６６．５ＭＰａ，最大计算裂缝宽 度为０．１ｍｍ，２年多的实际运营情况表明：这种微小 裂缝不会反射到沥青表面上，桥面行驶性能良好。 参考文献： ［１］　孙小华，彭旺虎，邵旭东．湖南省益阳资江一桥拓宽改造 工程［Ｃ］．２００１年全国公路桥梁维修与加固技术研讨会 论文集，２００１． ［２］　方福森，邓学钧，陈荣生．刚性路面设计［Ｍ］．北京：人民 交通出版社，１９９２． ［３］　Ｔａｔｓｕｏ　Ｎｉｓｈｉｚａｗａ，Ｓａｂｕｒｏ　Ｍａｔｓｕｎｏ．Ａ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｍｏｄｅ ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ｒａｔｉｏｎａｌ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ＣＲＣＰ［Ｃ］．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，Ｔｈｉｒｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　Ｐａｖｅｍｅｎｔ　Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ　Ｒｅｈａｂｉｌｉｔｉｏｎ，Ｐｕｒｄｕｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ａｐｒｉｌ，１９８５：２３－２５． ［４］　邵旭东，胡建华．桥梁设计百问［Ｍ］．２版．北京：人民交通 出版社，２００５． ２４１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　中　外　公　路　　　　　　　　　　　　　　　第３２卷