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橋梁連續(xù)性的發(fā)展
更新時間:2021-04-10 17:51
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增加橋梁補充支撐可以減小跨長,從而降低已知橋梁中的最大正彎矩。如果將一座簡支梁橋改變成一座多跨連續(xù)梁橋時,則會顯著改變橋梁中的應力情況,從而改善橋梁的最大活載承載能力,即使這種方法會由于增加附加的橋墩而花費巨大,但在某些條件下,還是希望使用這種方法。

1.適用性和優(yōu)點

在很多類型的弦桿橋梁中都可以應用增加支撐的加固方法,如在鋼、混凝土和木質(zhì)桁架橋中,雖然這些橋梁的結(jié)構(gòu)類型是明顯不同的,但都可以使用這種加固方法。

2.限制和缺點

根據(jù)不同的橋梁類型,使用這種加固方法時有著不同的限制條件。首先,因為既有橋梁的環(huán)境情況,例如,當跨越公路或鐵路的橋梁需要加固時,就不適合安放補充橋墩;其他的限制條件,如土壤情況、很深的峽谷、流速很高的河流等,可能會要求有很高的橋墩才行,從而使費用高得幾乎不可能實現(xiàn)。

對于中、長跨度的橋梁,這種加固方法具有很高的費用效率比值,由于大多數(shù)木質(zhì)橋梁都是比較短的,所以在木質(zhì)橋梁中一般不使用這種加固方法。在桁架橋中,必須分析決定增加支撐的影響,并檢查所有構(gòu)件以確定其是否能夠承受由于新支撐而改變的力,此時,還要特別注意原來設(shè)計用于受拉的構(gòu)件,可能會由于新增加的支撐而變成受壓的構(gòu)件,考慮到這些問題,所以,后面的重點將放在討論鋼橋和混凝土弦桿橋梁的方面。

3.設(shè)計考慮

對增加中間橋墩體系的設(shè)計,一般都依賴于多個變量,如橋梁上的荷載、橋梁的寬度和高度、土壤條件等,對于這種需要增加的橋墩,一般不能應用普通的設(shè)計過程,所以,工程師應該使用另外的標準橋墩設(shè)計過程.

以下對幾個重要的考慮因素(橋梁條件、橋墩位置、土壤條件、橋墩類型、負彎矩鋼筋等)進行了描述。

增加中間支撐的造價一般是很高的,因此,考察既有的橋梁情況是很重要的,如果橋梁的運營情況很好,僅僅是對現(xiàn)在的荷載存在不足的承載能力問題時,才應該考慮這種加固方法。另外,如果橋梁還有其他的缺陷,如橋面板破損嚴重或公路寬度不夠,就應該考慮其他花費相對較少的加固方法。

橋梁加固體系的適用范圍,在很大程度上依賴于橋梁荷載和土壤條件,在很多實際工程項目中,使用得最為普遍的橋梁加固體系是用鋼或木質(zhì)梁作為墩帽的 H 形樁或木樁。這種方法可以用來對既有橋梁做有限的修改,并在橋梁下面安放柱樁,使用這種方法時,一般要先在即將應用柱樁的位置上進行橋面板的孔洞切割,然后,通過橋面板的孔洞下沉柱樁,再切割柱樁以便在弦桿下面安放墩帽和滾筒等,也可以使用其他類型的橋墩,如混凝土橫向排架、實體墩、錘頭形墩等,然而,這些類型的橋墩費用一般都比較高,從而限制了它們在實際工程上的應用。

在這種方法里還必須要考慮的主要問題是:當臨近支撐處的區(qū)域成為負彎矩區(qū)后,如何在橋面板中增加鋼筋的問題。鋼弦桿橋梁可能是組合結(jié)構(gòu)或非組合結(jié)構(gòu),如果是非組合結(jié)構(gòu),混凝土橋面板就不需要承受任何負彎矩,因此不需要更換;但是另一方面,如果存在組合作用時,就必須拆除負彎矩區(qū)的橋面板,并更換合適的加強橋面板。對于混凝土弦桿橋梁,在負彎矩區(qū)的橋面板都應該拆除,并在安裝弦桿和橋面板之間的抗剪連接鋼筋之后,再更換合適的加強橋面板。這種方法盡管費用較高并極大地依賴于周圍環(huán)境,但在合適的條件下,其加固效率可能會比較高。

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