[发明专利]一种连续刚构桥系杆拱加固结构及其施工方法有效

专利信息
申请号: 201710445621.4 申请日: 2017-06-14
公开(公告)号: CN107100094B 公开(公告)日: 2023-01-31
发明(设计)人: 薛兴伟;周俊龙;李宏男 申请(专利权)人: 沈阳建筑大学
主分类号: E01D22/00 分类号: E01D22/00
代理公司: 沈阳东大知识产权代理有限公司 21109 代理人: 梁焱;范象瑞
地址: 110168 辽*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 一种 连续 刚构桥系杆拱 加固 结构 及其 施工 方法
【权利要求书】:

1.一种连续刚构桥系杆拱加固结构,包括主拱圈(6)、系杆(8)和吊杆(7);其特征在于:

所述主拱圈(6)由混凝土拱肋(61)和分别与混凝土拱肋(61)两端相接的两个钢制拱座(62)构成,主拱圈(6)的拱轴线为二次抛物线;所述两个钢制拱座(62)采用Q345钢制成,分别埋设在拱座横梁(2)中,拱座横梁(2)置于桥墩(9)上方、顶板(10)下方的两腹板(3)之间;所述系杆(8)的数量为3~10道,每道系杆分别穿过水平均匀间隔埋设在拱座横梁(2)中的导管a(51),两端张拉后锚固在两个拱座横梁(2)上;沿顺桥向以连续刚构桥(1)的中跨中心线为中心有相互对称、均匀间隔布置于顶板(10)下方两腹板(3)之间的吊杆锚固横梁(4),吊杆锚固横梁(4)中有竖向埋设的导管b(52);混凝土拱肋(61)中有与导管b(52)上下竖直对应、竖向埋设的导管c(53);所述吊杆(7)的上下两端分别穿过相互对应的导管c(53)和导管b(52),张拉后锚固在混凝土拱肋(61)和吊杆锚固横梁(4)上;

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

其中:

L0:主梁零号块长度,

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,

Ec:拱座横梁混凝土的弹性模量,

bGZ:拱座横梁顺桥向长度,

Db:两腹板的净距,

f:拱轴线的矢高,

L:中跨跨径,

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

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

NG:主拱圈自重在拱脚处产生的轴向压力,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,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,

f:拱轴线的矢高,

L:中跨跨径,

σcon:钢绞线的张拉控制应力,

AP1:单根钢绞线的截面面积,

NPS:系杆的道数,

Nml:汽车荷载在拱脚处产生的最大轴向压力,可通过建立桥梁结构有限元模型计算而得,

Nd:张拉吊杆在拱脚处产生的轴向压力,可通过建立桥梁结构有限元模型计算而得,

NG:主拱圈自重在拱脚处产生的轴向压力,可通过建立桥梁结构有限元模型计算而得。

2.权利要求1所述连续刚构桥系杆拱加固结构的施工方法,其特征是包括以下步骤:

步骤一、构筑拱座横梁

对所述置有拱座横梁处的腹板表面进行凿毛、植筋后涂刷环氧树脂,然后搭设模板、绑扎拱座横梁钢筋、浇筑混凝土形成拱座横梁,同时在拱座横梁的上方开设孔洞,通过孔洞在每个拱座横梁中预埋钢制拱座,并在拱座横梁中预埋供系杆穿越的导管a;

步骤二、构筑吊杆锚固横梁

对所述置有吊杆锚固横梁处的腹板表面进行凿毛、植筋后涂刷环氧树脂,然后搭设模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土形成吊杆锚固横梁,同时在吊杆锚固横梁上方开设孔洞,穿过孔洞在吊杆锚固横梁内部竖向预埋供吊杆穿越的导管b;

步骤三、构筑混凝土拱肋

搭设模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土形成与钢制拱座相接的混凝土拱肋,同时在混凝土拱肋中预埋所述供吊杆穿越的导管c;

步骤四、安装和张拉系杆

将系杆的两端分别穿过两个拱座横梁中相互对应的导管a,按所取张拉力张拉后锚固在拱座横梁上;

步骤五、张拉吊杆

将吊杆逐个穿过上下竖直相互对应的导管b和导管c,按常规方法进行张拉后锚固在吊杆锚固横梁和混凝土拱肋上,结束施工。

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