增大截面法加固雙曲拱橋主拱肋澆筑順序對比分析研究

【摘要】本文以一四跨連拱雙曲拱橋加固工程為背景，運用midas/civil建立有限元計算模型，通過4個外包混凝土澆筑方案對比分析，對其加固過程受力開展分析研究，研究表明：減少澆筑節段長度并按照從拱腳到拱頂的澆筑順序，能減少拱頂的下撓；在截面下緣外包混凝土加固可改善原拱肋拱頂的受力狀況，但也導致拱腳直至四分點附近受力狀況的惡化，建議在設計時，應該按照舊有拱肋、加固拱肋兩部分分別進行極限狀態分析，以確保結構安全可靠。

【關鍵詞】雙曲拱橋；加固；增大截面法；施工順序；有限元分析

引言

拱肋是雙曲拱橋最重要的承重構件，采用在截面下緣外包混凝土加強拱肋是雙曲拱橋加固最常用的方法，可提高橋梁承載能力和剛度。目前，針對增大截面法，國內學者研究主要集中在加固效果評價及施工工藝，對加固過程施工力學研究較少，而對于拱橋，加固施工過程對成橋后受力有較大影響，研究澆筑方案對加固施工力學特性影響很有必要。

本文以一座四跨連拱雙曲拱橋加固工程為工程背景，采用MIDAS/Civil進行加固施工仿真分析，探討外包混凝土增大截面法加固施工力學特性，為類似拱橋加固提供參考。

1、工程概況

某四跨連拱雙曲拱橋位于湖南懷化，單孔凈跨徑50m，矢跨比1/8，主拱圈采用等截面懸鏈線無鉸拱，拱軸系數m=2.814。橋梁下部結構采用漿砌片石，基礎均坐落于石砂巖上。主要病害為：拱波順橋向開裂（共21處）、橫系梁豎向貫通開裂（45處）；……