上承式拱桥新型加固改造方法及试验验证

早期的上承式拱桥受限于设计荷载等级偏低、维护养护不到位和已运营多年等,其力学性能已不能满足现代交通需求,针对这一问题本文提出了一种新型的加固改造方法,即在拱肋与主梁间增设V杆、桥面上安装桁片,使以拱肋为主要承重构件的受力体系转变为双层桁架整体受力体系。为评估该方法的加固效果,以某50 m上承式拱桥为研究对象,运用有限元手段对比分析加固前后的力学性能。为进一步验证新加固改造法对提高原结构力学性能的有效性,完成10 m试验桥的荷载试验并对比分析结果。两种结果均表明:新型加固改造方法可以大幅提高桥梁承载力与刚度。对实桥进行有限元分析时,加固改造后拱脚和跨中最大压应力分别减小2.9、2.3 MPa,主梁最大上、下挠分别减小35.08%、27.42%;对试验桥进行静载加载时,加固改造后拱肋上缘与下缘最大应力分别减小82.68%、78.14%,拱肋最大上、下挠值分别减小97.47%、90.30%。故该加固改造方法积极有效,可尽早应用于工程实际。