2021-02期[检测加固]拱桥吊杆安全性加固改造方案设计研究

拱桥吊杆安全性加固改造方案设计研究

张军雷 ^1,2 ，崔    海 ^1,2 ，王海雷 ²

（ 1. 中铁大桥勘测设计院集团有限公司，湖北 武汉 430056 ； 2. 中铁桥隧技术有限公司，江苏 南京 210061 ）

摘    要： 部分早期建设的吊杆拱桥因设计理念、技术等限制，吊杆上、下端分别固结于拱肋及主梁混凝土内，为不可更换构件，且吊杆运营状况难以检查。为改善这类拱桥吊杆受力状态，确保结构安全性能，以某下承式钢管混凝土拱桥为背景，进行吊杆安全性加固改造方案设计研究。加固设计时，在 2 根旧吊杆（采用 19- Φ ^j 15 mm 抗拉强度 270 ksi 低松弛钢绞线）之间增设 1 根吊杆（采用 37- Φ ^s 15.2 mm 抗拉强度 1 960 MPa 高强度钢绞线），新吊杆按恒载状态下各吊点 3 根吊杆内力相当的原则设计，新吊杆及其锚固结构为可更换构造。通过不同工况下有限元模型计算分析可得：采用该方案加固后，桥梁结构受力状态保持不变，结构安全性显著提高；在新、旧吊杆共同受力的状态下，旧吊杆安全系数约为原设计的 1.5 倍，新吊杆最小安全系数为 6.3 ；旧吊杆完全失效的极端工况下，新吊杆承载能力满足受力需求。