[实用新型]一种双幅连续刚构桥系杆拱加固结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及桥梁工程，特别是一种适用于双幅连续刚构桥的系杆拱加固结构。

背景技术

大量的双幅连续刚构桥投入使用后，常会出现一些病害，其中较为典型的病害是连续刚构桥中跨的跨中产生过大的下挠。

针对这一技术问题，CN102322019A专利文献公开了一种系杆拱-T型刚构协作体系桥。该体系是在一般T型刚构主梁中增设混凝土拱肋、系杆及吊杆，T型刚构采用混凝土材料。其工程造价比同等跨径的斜拉桥或悬索桥低，适合于大跨径桥梁结构；采用拱体系，使结构没有水平推力，对基础要求低。

但将该技术应用于解决双幅连续刚构桥的上述病害时存在以下技术障碍：

(1)缺乏完整、有效的施工技术方案；

(2)系杆拱拱脚处缺乏有效的锚固方法；

(3)上述专利文献未确定系杆的张拉力，而过大施加系杆张拉力可能造成拱座横梁的破坏和主拱圈受力的重新分配；系杆张拉力不足，则主拱圈在拱脚处会产生水平推力。

实用新型内容：

本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的问题提供一种结构简单、施工技术方案完善、施工快捷、安全可靠和经济性好的双幅连续刚构桥系杆拱加固结构。

为了实现上述目的，本实用新型提供的双幅连续刚构桥系杆拱加固结构，包括主拱圈、系杆和吊杆；其特点是：

所述主拱圈由混凝土拱肋和分别与混凝土拱肋两端相接的两个钢制拱座构成，主拱圈的拱轴线为二次抛物线；所述两个钢制拱座分别埋设在拱座横梁中，拱座横梁置于桥墩上方、双幅连续刚构桥两幅的内腹板之间；所述系杆的数量为3～10道(按拱座横梁的横桥向宽度选取)，每道系杆分别穿过水平均匀间隔埋设在拱座横梁中的导管a，两端张拉后锚固在两个拱座横梁上；沿顺桥向以连续刚构桥的中跨中心线为中心有相互对称、均匀间隔布置于双幅连续刚构桥两幅的内腹板之间的吊杆锚固横梁，吊杆锚固横梁中有竖向埋设的导管b；混凝土拱肋中有与导管b上下竖直对应、竖向埋设的导管c；所述吊杆的上下两端分别穿过相互对应的导管c和导管b，张拉后锚固在混凝土拱肋和吊杆锚固横梁上；

所述拱座横梁顺桥向长度b_GZ＝0.3L₀～0.6L₀，横桥向宽度等于D_b，高度h_GZ按下式计算得出：

其中：

L₀：主梁零号块长度(m)，

roundup[number，Num_digits]，number为需要向上舍入的任意实数，Num_digits舍入后的数字的小数位数(如roundup[5.325，1]＝5.4，再如roundup[3，1]＝3.0)，

E_c：拱座横梁混凝土的弹性模量(MPa)，

b_GZ：拱座横梁顺桥向长度(m)，

D_b：两内腹板的净距(m)，

f：拱轴线的矢高(m)，

L：中跨跨径(m)，

N_ml：汽车荷载在拱脚处产生的最大轴向压力(kN)，可通过建立桥梁结构有限元模型计算得出，

N_d：张拉吊杆在拱脚处产生的轴向压力(kN)，可通过建立桥梁结构有限元模型计算得出，

N_G：主拱圈自重在拱脚处产生的轴向压力(kN)，可通过建立桥梁结构有限元模型计算得出，

[Δ]：拱座横梁水平位移的允许值(mm)，可通过建立桥梁结构有限元模型计算得出；

所述每道系杆中钢绞线的根数n按下式计算得出：

式中：

roundup[number，Num_digits]，number为需要向上舍入的任意实数，Num_digits舍入后的数字的小数位数(如roundup[5.325，1]＝5.4，再如roundup[3，1]＝3.0)，

f：拱轴线的矢高(m)，

L：中跨跨径(m)，

σ_con：钢绞线的张拉控制应力，其取值为1302～1395(MPa)，

A_P1：单根钢绞线的截面面积(mm²)，

N_PS：系杆的道数，

N_ml：汽车荷载在拱脚处产生的最大轴向压力(kN)，可通过建立桥梁结构有限元模型计算得出，