Y特大橋橋面系病因及加固方案受力性能研究.pdf

1、Y特大橋?yàn)?6m+360m+76m三跨連續(xù)自錨中承式鋼管混凝土拱橋，橋面結(jié)構(gòu)由混凝土橋面板、鋼小縱梁和鋼橫梁組成，混凝土橋面板與鋼橫梁相結(jié)合。該橋運(yùn)營(yíng)僅十年，橋面系鋼縱、橫梁連接處就出現(xiàn)嚴(yán)重病害。本文采用有限單元法對(duì)該橋橋面系鋼縱、橫梁連接處病因、橋面系加固方案和加固過(guò)程中橋面系的受力狀態(tài)進(jìn)行了研究，主要完成了以下工作：
　　 1.用MIDAS軟件建立全橋及3個(gè)節(jié)間局部有限元模型，對(duì)原橋面系受力性能進(jìn)行了研究，得出結(jié)論：該橋超載

2、現(xiàn)象十分嚴(yán)重，鋼縱橫梁連接角鋼、與鋼縱梁相連的橫梁腹板，超載下應(yīng)力過(guò)大，發(fā)生疲勞破壞；鋼橫梁腹板在部分加勁肋下緣處有應(yīng)力集中現(xiàn)象，造成開(kāi)裂。
　　 2.對(duì)兩個(gè)加固方案進(jìn)行了對(duì)比研究。兩個(gè)加固方案都增設(shè)了大縱梁、增強(qiáng)了鋼橫梁，并對(duì)鋼縱、橫梁采用新的連接，提高了橋面系的剛度、整體性和運(yùn)營(yíng)安全系數(shù)，橋面系鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力得到大幅度下降，即使在超載下疲勞應(yīng)力幅也在規(guī)范容許值內(nèi)，兩個(gè)加固方案原則上都是可行的。
　　 3.加固方案一中鋼縱

3、、橫梁的連接更換為“懸掛式、橫梁腹板與鋼縱梁上翼緣用鉸接螺栓連接，其它部位不連接”；方案二中“鋼縱、橫梁只在下翼緣用普通螺栓連接，其它部位不連接”。二者連接部位超載下的最大疲勞應(yīng)力幅分別為70.6MPa、29.4MPa，方案二受力更為合理，為推薦方案。
　　 4.對(duì)加固過(guò)程中橋面系的受力狀態(tài)進(jìn)行了研究。加固過(guò)程中，鋼橫梁腹板和下翼緣開(kāi)孔后鋼橫梁不會(huì)全斷面屈服；建議先將鋼橫梁下翼緣與腹板焊縫裂縫處理后再在鋼橫梁上開(kāi)孔；換吊索過(guò)程中