【精品】专业论文文献 -体外预应力在混凝土连续梁桥加固中的应用.doc

体外预应力在混凝土连续梁桥加固中的应用
体外预应力在混凝土连续梁桥加固中的应用
摘要:本文概述了在当前桥梁加固中常用的加固方法,以体外预应力方法为主要探讨对象,对桥梁体外预应力加固机理、体外预应力计算方法和计算步骤以及预应力损失的计算方法进行了论述,可为利用体外预应力法加固桥梁提供参考。
关键词:桥梁加固;体外预应力法
中图分类号: :A 文章编号:
1、概述
在过去几十年的发展中,我国修建了数量极其庞大的公路、铁路桥梁。随着时间的推移,桥梁在使用过程中的磨损和自然老化的原因,导致了数量众多的桥梁存在不同程度的安全问题。桥梁的维修和加固问题已经逐渐成为工程热点研究对象。
国内对既有桥梁的维修和加固问题的研究和实践可以追溯到上世纪80年代末期。为了检验过去修建桥梁的实际使用情况,并进行必要的维修和加固,交通部曾经颁布了《公路旧桥承载力鉴定试验方法》,并在1989年原铁道部进行了“体外预应力混凝土梁弯曲性能”、“锚固区应力分布”等方面的研究。这些早期的研究成果为后来的桥梁维修加固技术奠定了基础。在今年来,对桥梁的改造和加固问题的研究更加深入,通过总结国内研究实践经验和国外参考案例,逐渐形成了桥梁加固和改造的主要技术途径,概括起来大致有以下五种基本的方式:通过加强桥梁薄弱部位和构件来事先桥梁的加固改造桥梁的整体强度上存在某种程度的短板效应,对于保持桥梁正常功能发挥的关键部位(通常是桥梁的受拉区,也是老化比较严重的部位)如桥梁的跨中、支座,拱顶、拱顶、拱脚、桥梁的变截面部位等进行必要的补强。对于这些薄弱部位的加强措施,一般是采用喷射混凝土、强化主梁或拱圈截面、增加预应力钢筋等。增设桥梁辅助构件来加固桥梁增设桥梁辅助构件来加固桥梁的方式是在桥梁存在承载力问题时,在原有桥梁的机构上增设新的受力构件来辅助原有桥梁结构,使之提高承载力,如增设主梁和横隔梁、在梁下部增加支撑、为简支梁桥增设辅助构件等。这类桥梁补强方法,本质上是通过外在辅助构件来一定程度改变桥梁原有的受力结构,而不是对桥梁的原有结构进行修复。通过改造桥梁原有的结构形式这类改造和加固方式的本质是转变桥梁的类型,如将梁式桥结构改造为拱式结构、简支梁桥改造成为连续梁桥、单跨变多跨等,经过这类改造的桥梁,实际上已经改变了桥梁原属的桥梁类型。为桥梁“减负”的改造方式这类改造方式跟其他改造方式本质的不同是为桥梁“瘦身”,通过减轻桥梁上部结构的恒载来间接提高桥梁的承载能力。应用这类改造方式的主要情形是桥梁基础承载力不足,前面三种方式都无法实施时。对桥梁下部结构的强化这类加固方式是针对桥墩、桥台等基础而言的,而前面四种方式基本上都针对桥梁的上部结构来进行的改造。在这类加固方式中的常用作法是用钢筋混凝土套箍预应力加强桥墩、加桩和扩大基础等措施。
在本文中,将以体外预应力技术为主要研究对象,探讨应用该技术来桥梁的结构体系,并利用力学原理来对连续梁桥采用体外预应力法加固后的力学分析,对预应力损失等问题进行讨论。
2、桥梁体外预应力加固机理
从机理上看,梁式桥的体外预应力加固是通过在梁体外布设拉杆或撑杆,并与被加固的梁体连接,在此结构基础上施加预应力,该预应力使得拉杆或撑杆受力。这样可以改变桥梁原有结构上的内力分布,合理的预应力施加能够降低原有桥梁的结构应力水平,