[发明专利]一种主动加固大跨度混凝土箱梁桥腹板的方法

摘要

本发明涉及对既有混凝土箱梁桥的加固修复措施，公开一种主动加固大跨度混凝土箱梁桥腹板的方法，该方法包括以下步骤：(1)根据混凝土箱梁桥的结构参数，采用结构分析方法及对应的通用或专用分析软件，建立拟加固板壳混凝土箱梁桥的有限元模型，得到箱梁腹板加固前的主拉应力、竖向应力、纵向应力和剪应力的量值及其分布规律；(2)比较主拉应力与《规范》容许限值的差异得到桥梁的竖向应力增量目标值，再据该目标值确定桥梁的实际加固参数；(3)在混凝土箱梁腹板的上下缘上钻孔、安装钢绞线并横向张拉；(4)先用楔形块A将钢绞线顶起，再用千斤顶顶拉钢绞线至允许张拉力，逐一张紧每一钢绞线；(5)修补裂缝。

主权项

1、一种主动加固大跨度混凝土箱梁桥腹板的方法，该方法包括下列步骤：(1)根据混凝土箱梁桥的结构参数，按照以下步骤进行正常使用阶段的应力分析计算：(1. 1)采用结构分析方法及对应的通用或专用分析软件SAP2000或ANSYS建立拟加固板壳混凝土箱梁桥的有限元模型；(1. 2)利用桥梁结构的荷载影响线，找出该桥的最不利活载分布位置；(1. 3)利用所述的通用或专用分析软件计算加固前恒载和最不利活载产生的控制截面箱梁腹板的应力状态，得到箱梁腹板加固前的主拉应力σtp1、竖向应力σy1、纵向应力σx和剪应力τxy的量值及其分布规律；(1. 4)比较主拉应力σtp1与《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)容许限值[σtp]的差异，按下式(I)确定箱梁腹板主拉应力增量目标值[Δσtp][Δσtp]≥σtp1—[σtp] (I)然后由下式(II)解得竖向应力增量目标值[Δσy](II)式中，σtp2为加固后的主拉应力，σtp2＝σtp1+[Δσtp]；(2)先根据式(II)解得竖向应力增量目标值[Δσy]，预选钢绞线规格、根数及对应锚具，再将预选的钢绞线允许张拉力施加在板壳有限元分析模型的对应位置，然后采用所述的通用或专用分析软件对所构建的分析模型进行分析计算；当算得的竖向应力增量Δσyc大于等于[Δσy]与Δσy1之和时，所预选钢绞线规格、根数、以及均匀布置的间距即确定为实际加固参数，其中Δσy1为张拉过程中竖向预应力损失之和；(3)依据步骤(2)所确定的实际加固参数选取钢绞线及其锚具，在混凝土箱梁腹板的上下缘钻孔，将每一钢绞线的两头分别穿过混凝土箱梁腹板的上下缘上所钻的两孔内，安装锚具并拉紧；(4)先在钢绞线与混凝土箱梁腹板间插入楔形块A将钢绞线顶起，然后于楔形块A旁安装千斤顶，启动千斤顶顶拉钢绞线至允许张拉力，再用另一楔形块B替换千斤顶，然后将千斤顶移至下一根钢绞线与混凝土箱梁腹板之间，逐一张拉每一钢绞线，并同步用应力应变测试仪监测腹板的实际竖向应力增量，使得应力应变测试仪的检测值大于等于步骤(1.4)中公式(II)的计算值；(5)视既有裂缝宽度大小，对于宽度大于0.2mm的裂缝，采用化学灌浆方法修补裂缝，对于宽度小于0.2mm的裂缝，采用表面封闭方法修补裂缝。