市政·交通·水利工程设计l Municipal~Troffw．Water Resources．EngineeringDesignI
双 曲 拱 桥 加 固 及 静 动 载 检 测 数 值 模 拟 研 究
Study on Reinforcement and Satic-dynamic Load Test of Double Curved Arch Bridge
王大 刚
(中国电子工程设计院，北京 100142)
WANG Da—gang
(ChinaElectronicsEngineeringDesignInstitute，Beijing 100142，China)
【摘 要】针对双曲拱桥损坏现状，提出主拱圈加固采用锚喷技术，并将拱型结构变成箱型结构的加固方案，采用有限元分析方
法对加固后双曲拱桥进行了动静力响应分析，并进行静动载试验，将计算结果和现场试验数据进行对比分析。结果表明，静荷载
为40t、35t、30t条件下，相关挠度为46％--65．3％、28％--62．4％、52．8％---61．7％；行车速度为22km／h、26km／h和32km／h，相应冲击系
数为1．084、1．165和 1．181；分析挠度和应变校验系数分布规律可知，本次加固后桥梁整体稳定性和刚度较好，安全度较高；评定
加固后的桥梁承载性能，为双曲拱桥维修加固提供了可靠参考。
【Abstract]Aimingatthedamage statusofdouble curvedarchbridge，themainarchreinforcedbyshotcretetechnology，thereinforcement
scheme ofthe arch structure into box structure，finite element analysis method is used to analyze the dynamic response ofthe double curved
archbridge．Staticanddynamicloadtestswerecarriedoutonthebridge，thecalculationresultsandfieldtestdatawerecomparedandanalyzed．
The results showthat：The staticloadis40t，35t，30t conditions，the relevantdeflectionis46％,--65-3％，28％～62．4％，52．8％-61．7％．The
driving speedis22km／h，26km／hand32km／h，thecorrespondingimpactcoefficientwas 1．084，1．165 and 1．181．Analysisofdeflectionand
straindistributionofthecalibrationcoefficient，theoverall stabilityofthebridgereinforcementandgood stiffness，ahighdegreeofsafety；the
performance evaluation ofbridge bearing after reinforcement，to provide a reliable reference for the maintenance ofhyperbolic arch bridge
reinforcement．
【关键词】双曲拱桥；加固；静动载；数值模拟
【Keywords]double—curved arch bridge；reinforce；staticanddynamicload；numerical simulation
【中图分类号】u445．T2；TU441 ．2 【文献标志码】A 【文章编号】1007．9467(2016)06．01 l1．03
[DOII 10．13616／j．cnki．gcjsysj．2016．06．029
1 引 言
双曲拱桥是我国自行设计建造的一种桥型 ，已有数十年
历史，由于其具有较好的受力性能和承载能力，因此在中小桥
中得到广泛采用。双曲拱桥的主要组成部分包括拱波 、拱板、
拱肋和横向隔板等 。由于双曲拱桥具有化整为零的施工特点，
因此不需大型施工设备。双曲拱桥具有结构简单、节省建筑材
料和具有较大桥下净空等特点，但由于设计建造时间较早，因
此存在较多问题，如结构安全系数较低、抗震性能较低和抗疲
劳破坏能力较差等 ，因此在当前繁重交通荷载作用下，出现了
【作者简介】王大刚(1977 )，男，黑龙江集贤人，高级工程师，从事
建筑工程设计与研究，《电子信箱)44295743@qq．com。
不同程度的病害，其中一部分病害较为严重，部分丧失或全部
丧失继续承载能力，因此不得不对其进行加固处理。
双曲拱桥的病害主要有上部结构病害和下部结构病害。
上部结构病害主要包括：(1)由于建造时期用钢量不足，导致桥
梁结构廷眭较差 ，造成拱波的纵向开裂 ；(2)双曲拱桥横隔板厚
度和刚度不足，造成桥梁整体稳定陛较差，产生较大的应力集
中，从而引起拱波裂缝。下部结构病害主要包括 ：(1)建造时期
混凝土强度不足，在长期处于外界条件下发生碳化反应，造成
桥梁耐久性不足 ，以至于钢筋锈蚀 ，拱脚处裂缝较多；(2)建造
时期，由于施工能力有限，造成基础浅埋，基础浅埋会发生地
基承载力不足的现象，从而产生不均匀沉降，造成桥梁开裂。
经过多年使用，现役大量双曲拱桥呈现出不同程度的损
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l工程建设与设计 l Construction&OesignForProjPc￡
坏，对交通安全造成较大隐患【I~41。本文根据实际调查 ，采用合
适的加固方法和施工工艺，进行全桥静、动载作用下桥梁仿真
模拟实验，评定加固后的桥梁承载}生能，为双曲拱桥维修加固
提供可靠参考。
2 主 拱 圈 加 固 方 案
施工技术依据《公路桥涵施工技术规范》口】夫见定。针对双曲
拱桥主要损坏部位主拱圈，采用锚喷技术进行加固，拟在拱肋
底部处施工增设 14cm的混凝土板 ，并将其浇筑成整体，以增
加其整体刚度和稳定性 ，采用箱型结构替换原来拱型结构 ，调
整后的桥梁拱圈截面图如图 1所示。
丑
图 1加固后的主拱
双曲拱桥加固及静动载检测数值模拟研究（论文）.pdf
