刚架拱桥破坏机理的分析

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浅析刚架拱桥常见病害及加固办法

方法加固效果无明显区别，选择时可根据项目的实际情况来选定
（１）增大截面加固法
拱腿及斜撑常见病害为拱脚处截面背部产生Ｕ形裂缝，一般斜撑处开裂较为严重。从受力角度，
拱脚及斜撑属小偏心受压构件，不应产生受力裂缝。
横向接缝较多。从使用效果来看，均不理想。常见
已完成的工程项目，提ｆ｛ｊ了几种常见病害的加固方法
出现了裂缝超限病害。构件的开裂降低了其自身刚度，加速了病害发展，影响了结构耐久性。２．拱腿、斜撑与弦杆连接处拱腿与弦杆连接处、斜撑与弦杆连接处常见病
寸偏薄，配筋较弱，大多以直径为１０ｍｍ的钢筋作为受力主筋。且为预制拼装，整体性差刚架拱桥常见病害成因分析加同方法
段时间后出现了较多病害。ｌ＿拱片加固（包括弦杆、实腹段、拱腿、斜撑）根据刚架拱结构的自身特点，原设计的拱片间
为增加拱片间的横向联系，使各拱片连接成为
一
、
主要病害及原因分析１．上弦杆及实腹段拱肋该类桥外上弦杆、实腹段拱肋常见病害为ｕ形
个整体框架，共同分担桥梁荷载，该类桥一般在
上弦杆、实腹段设置横系梁，拱腿及斜撑上也会设置。从笔者经历的几个项目来看，横系粱普遍存在由底板延伸至侧面的Ｕ形裂缝。分析主要原因，是由于早期设计的横系梁尺寸较小，且间距过大，不能适应交通量的增长及重载交通的增加。横系梁的开裂，降低了桥梁结构的横向整体性，无法有效地横向传递荷载，引起了拱片的受力与变形不均匀，

运用有限元法分析钢桥面受力疲劳破坏机理

运用有限元法分析钢桥面受力疲劳破坏机理摘要本文以南京长江三桥为实例，运用新的有限元法对大跨径钢桥面进行受力分析，验证了钢桥面铺装层的最大横向拉应力出现在横隔板附近的梯形加劲肋肋顶和纵隔板顶区域，最大纵向拉应力出现在横隔板顶部的结论。

因此，横隔板附近容易同时出现纵向和横向裂缝，纵隔板顶部易产生纵向裂缝，从而导致桥面疲劳破坏，为下一步开展桥面铺装层疲劳性能试验及影响因素研究奠定了基础。

关键词钢桥面铺装，有限元，应力正文1.1课题的研究背景随着我国高等级公路大规模兴建的同时，大跨径桥梁也进入建设高潮。

其中一个共同的特点是，这些大跨径桥梁的主桥普遍采用了钢箱梁结构，这与以往采用的水泥混凝土桥梁结构有着很大的不同。

通过调查，近些年来，钢桥面相继出现鼓包、开裂尤其是H 型结构性开裂病害（沿纵、横向加劲肋顶部开裂）等疲劳破坏，给桥梁运营安全带来了极大的隐患。

这就需要我们结合钢桥面铺装层的特点，对桥面疲劳破坏的机理进行研究分析，进而采取对应的控制措施。

1.2钢桥面受力机理与水泥混凝土桥面铺装不同，钢桥面铺装层直接铺设在正交异性钢桥面上，由于正交异性钢桥面板由钢面板、纵肋、横隔板、纵隔板组成，因其受力作用复杂，铺装层铺筑在正交异性板上，共同承受外载作用，因此，在分析铺装层的受力变形时，需将铺装层与正交异性板结构作为一个整体进行分析。

2. 南京长江三桥桥面铺装有限元受力分析钢桥面铺装层由于钢板加劲肋的作用，使其在加劲肋侧肋顶部附近产生明显的应力集中现象，用梁、板等理论都不能准确地计算出铺装层内部的最大控制应力值以及力学特性，南京长江三桥是我国首次采用环氧铺装的大型钢桥，至今使用时间最长，出现一定程度的早期损坏，本节从南京长江三桥出发，用有限元研究钢桥面的受力特点。

图2-1 正交异性钢桥面板2.1铺装层内部的最大拉应力（拉应变）铺装层开裂破坏是钢桥面铺装常见的一种破坏类型，铺装层最大拉应力与拉应变是控制铺装层开裂破坏的重要设计指标，分析其分布变化规律可以了解铺装层开裂破坏的特性以采取有效的防范措施。

关于刚架拱桥病害分析及上部和基础结构优化设计

关于刚架拱桥病害分析及上部和基础结构优化设计摘要：刚架拱桥在使用过程中微弯板、拱肋、横梁及大、小节点处均出现了不同程度的开裂现象。

结合定型设计图分析认为，病害的产生与构件尺寸、刚度偏小以及接头构造形式相关。

通过适当增加构造尺寸、改进计算分析方法、更改钢板接头为现浇接头、优化基础方案、改善横梁与拱肋的连接方式、加强施工控制等优化措施可避免相关病害的出现，采用这些优化措施在黄土地区设计了一座主跨50m的刚架拱桥。

地下连续墙基础具有承载力高、刚度大、工程量小和施工难度低的优点，将其作为优化的基础形式用于该桥。

后期监测数据表明该桥运营状况良好，未出现病害。

关键词：刚架桥；拱桥；优化设计；基础；地下连续墙；应用1、前言刚架拱桥在20世纪70年代末随着双曲拱桥的大量建设发展而来，该桥型构件少、自重轻、节省材料、施工方便、造型轻巧美观。

鉴于上述优点，相关单位设计了刚架拱桥的定型设计图，并在国内大量修建。

由于后期修建的刚架拱桥不能完全符合定型设计图的适用条件以及存在构造处理、计算手段、施工质量的缺陷，加之日益加重的超载运输等原因，刚架拱桥在使用过程中出现了诸多病害，影响了正常使用。

通过分析病害产生的原因，进行合理设计与精心施工，刚架拱桥仍具有很强的生命力和优越性。

本文结合定型设计图，分析了各种病害产生的原因，提出了优化设计措施，在西部黄土地区成功设计了主跨50m的刚架拱桥。

为有效抵抗拱桥水平推力，减少基础工程量，合理地将地下连续墙基础应用于该桥。

2、刚架拱桥优化设计2．1定型设计图介绍国内已修建的刚架拱桥，大部分源于20世纪80年代的定型设计图，为了分析刚架拱桥病害产生的原因并和优化设计构造对比，对定型设计图进行简单的介绍。

(1)采用规范：《公路桥涵设计规范(试行)，1975》和《公路工程技术标准》(jtj1～81)。

(2)技术指标：跨径包括25，30，35，40，45，50，60m；荷载标准包括汽一15、20、超20级，挂～80、100、120级；桥面净宽包括净一7m、净一9m。

钢筋混凝土刚架拱桥损伤分析和加固措施

横向系梁局部有裂缝，主要第１跨２号拱片跨中开裂最为严重，拱顶附近３ｍ范拱片跨中没有可见的裂缝，
围内分布宽度０．１ｍｍ以上的裂缝１２条；第２跨拱片分布于两端部。
Ｚ０１４＃．￣２期（３一）第３２巷，｛｝ｊ５＝投ｊＩ：４９
摘
要：通过对某钢筋混凝土刚架拱桥进行损伤检查、静载试验、自振特性测试和混凝土强度验算，分析了该桥损伤产生
的原因，提出了桥梁的加固措施。对类似桥梁的维修加固有一定参考意义。关键词：桥梁；钢筋混凝土刚架拱桥；桥梁检查；荷载试验；损伤分析；加固措施
刚性扩大基础。从竣工图看，该桥奠基于石灰岩。准偏低，随着交通运输的发展和桥梁使用年限的增长，墩台，这类桥梁往往会出现越来越严重的病害，直接影响桥桥梁总体布置如图１所示。梁的正常使用和行车安全。很多此类桥梁急需进行使用性能和安全可靠性的评估以及加固维修。
车道宽１２ｍ。设计荷载等级为汽车一２０，挂车一１００。主方案
３５
。
跨中横断面图
２６８
Ｉ
图１桥梁总体布置图（ｃｍ）
２桥梁检测
的内、外弦杆分布有横向裂缝，最大裂缝宽度０．１５ｍｍ：

在役刚架拱桥常见损伤的力学性能分析及试验评价

在役刚架拱桥常见损伤的力学性能分析及试验评价发表时间：2008-12-10T11:23:01.437Z 来源：《黑龙江科技信息》供稿作者：张凯1,2 周燕3 王琨1 [导读] 以三二七线济宁运河大桥为例，对其进行了力学性能的分析，对其受力特点进行了探讨，并运用荷载试验的方法对刚架拱桥进行了综合评价。

其结果可用于其它类似桥梁的分析。

摘要：以三二七线济宁运河大桥为例，对其进行了力学性能的分析，对其受力特点进行了探讨，并运用荷载试验的方法对刚架拱桥进行了综合评价。

其结果可用于其它类似桥梁的分析。

关键词：刚架拱桥；力学性能；荷载试验；有限元法引言刚架拱桥作为拱与斜腿刚架的复合结构，具有结构轻巧、适用性强、造型美观、施工方便等特点。

我国在二十世纪七八十年代修建了大量刚架拱桥，经多年运营后，目前在役的刚架拱桥大多破损严重，由于结构的复杂性，传统的计算手段并不能对破损部位和结构整体进行精确分析，一般需要采用有限元方法对结构的力学性能进行精确的分析计算。

运河大桥简介：山东省三二七线济宁运河大桥位于济宁市，采用刚架拱桥的结构形式，跨径组成为50+60+60+40+40+30m，建于20世纪90年代，目前已建成通车14年。

设计的荷载标准按汽超-20，挂-120。

目前该桥破损比较严重。

1 空间模型的建立刚架拱桥的拱肋、主拱腿、次拱腿、桥墩、横系梁以空间梁单元模拟；墩台、基础采取固端；承台、桥面板采用厚板单元；横桥向采取横向固结；大节点与小节点处均采用刚性连接；支座分别采用弹性连接和节点自由度之间的主从关系来模拟。

2 刚架拱桥的静力分析与试验评价2.1挠度分析截面刚度折减系数取0.8，另外，考虑时间的影响引入混凝土收缩徐变的作用。

表1给出了不同工况下的位移值：注：表中校验系数是按照考虑收缩徐变影响的LCC3工况实测值与计算值比较。

从结果来看，结构的挠度较大，达到跨径的近1/500，说明结构尺寸设计过小，结构刚度偏低。

从考虑混凝土的收缩徐变与否可以看出挠度相差较大，跨中处可增加5cm左右。

浅谈对刚架拱桥的病因分析及加固改造

浅谈对刚架拱桥的病因分析及加固改造文章通过对我国大多数的刚架拱桥普遍存在的病因作出分析，论述常见的病因和造成病因的主要原因，并提出相应的加固改造措施。

【关健字】刚架拱桥; 病因；病害分析;加固改造近三十几年，我国的道路建设蓬勃发展，修建了四通八达的的高速公路，在公路的建设中考虑到某些地区的地理特征和施工的难易性及成本的问题，于是采用了结构简单、建造方便、成本较低的高架拱桥。

但由于原材料的质量问题、施工中的种种原因和这些年不断加重的交通负担，使这些拱桥出现了不同程度的病害，极度地影响了桥梁的使用和行车安全。

1 我国大多数高架拱桥普遍存在的病因：1.1 桥面最初铺设的混泥土层开裂，存在不同程度的纵向和横向的裂缝，伸缩缝也遭到严重破坏。

1.2 人行道板和栏杆混凝土开裂，钢筋严重锈蚀，栏杆基座混凝土开裂，钢筋外露1.3 数道中间横隔板端头与拱肋松动，少数接头完全损坏；1.4 大部分微弯板的跨中位置有纵向裂缝，一些微弯板可从下面观察到被雨水渗透的痕迹，一些微弯板拱脚支点处出现局部压碎破损及松动情况，一些接头严重甚至完全损坏；1.5 弦杆的边腹孔外弦杆简支端,小节点附近,中腹孔大、小节点附近1~2m有严重超限弯剪、弯曲裂缝、剪切裂缝,裂缝开展高度基本与弦杆相当。

跨中段竖向弯曲裂缝。

弦杆为边腹孔主要承重构件,这给行车直接带来了安全隐患。

1.6 桥面裂缝桥面出现裂缝，有的裂缝较大，大多的裂缝属于微弯板接缝开裂或板本身裂缝而反射到桥面上，形成有纵、横向的裂缝.同时，桥面的负弯矩区也出现较严重开裂.裂缝加多逐渐变宽，加剧了桥面的病害，在桥面出现坑槽，行车受到极大影响.2 导致病因的主要原因2.1 当桥梁的承载能力大于超载时，桥的各个部分还能正常工作。

但这几年车辆超载量严重，载重量是车自身重量的几倍、十几倍、甚至达到几十倍，导致桥面桥面路况严重受损，桥面会对车造成振动，冲击，桥面就会发生巨大变形，导致桥面的某些截面承受力下降，桥的各部分薄弱的环节开裂。

一级建造辅导：拱形桥的病害分析及加固

１概述南江⼝⼤桥位于省道Ｓ３６线，即郁南县南江⼝镇下咀村段，桥中⼼桩号Ｋ４４＋８６０，属钢筋混凝⼟刚架拱桥，设计荷载为汽车-２０级，挂车-１００；主跨２６０ｍ，桥长１６９。

５ｍ，桥宽９。

５ｍ，桥⾼２５。

３ｍ，通航要求为VI级，桥台为实体式，桥台基础；南江⼝岸为明挖扩⼤基础，云浮岸为群桩基础；桥墩为钢筋混凝⼟承台和桩基。

于１９９３年建成通车。

随着车辆荷载⽇趋增⼤，通车后在交通量和超载车辆增长较快的情况下，公路桥梁技术状况迅速下降，桥⾯损坏不断加剧，⽬前⽔泥硷桥⾯板出现⼤量的病害和缺陷，主要病害除桥⾯裂，渗⽔，栏杆、⼈⾏道破损及其他附属⼯程损坏外，还出现了拱腹、主拱等多处裂缝和渗⽔现象，锥坡与桥台侧墙分离等主体⼯程问题，严重危及通⾏安全。

因此有必要对南江⼝⼤桥进⾏全⾯、细致的桥梁使⽤状况调查，对其病害的类型及严重程度进⾏分析和评价，找出产⽣病害形成的原因，并提出切实可⾏、经济可靠的处治⽅案，以有效改善⼤桥的现有路况，提⾼其⾏驶质量和服务⽔平。

２南江⼝⼤桥的病害调查经过长时间对该桥上、下部结构的观察，发现该桥桥台没有明显的沉降和⽔平位移，桥⾯铺装部分损坏，且出现了⼤量裂缝，刚架拱实腹段位置的桥⾯出现了不同程度的下挠。

２。

１上部构造２。

１。

１东西两跨矩形桥⾯板底⾯多处钢筋锈蚀，锈蚀处的混凝⼟开裂，严重的甚⾄使混凝⼟剥落，造成主筋外露。

混凝⼟破坏⾯积占整个板底的２３。

１３％，严重降低了承载⼒。

根据锈蚀钢筋混凝⼟剥落处混凝⼟保护层的厚度只有０。

５ｃｍ－１。

５ｃｍ的情况分析，产⽣钢筋锈蚀混凝⼟破坏的主要原因是由于保护层过薄。

中间⼀孔桥⾯出现纵向裂缝，裂缝宽在０。

３ｍｍ－５ｍｍ之间，裂缝之间间距与⼯字梁微弯板宽度基本相等。

六⽚⼯字梁在中部８ｍ左右的范围均出现垂直于梁轴线的裂纹，裂纹宽Ｏ。

１ｍｍ－０。

２ｍｍ，裂纹之间的间距为１。

３ｍ－２。

０ｍ，每⽚梁有３－４条裂纹，从梁底⾄腹板中部，有１－２条裂纹从梁底贯穿梁顶⾯。

钢筋混凝土框架梁破坏机理及加固方法研究

钢筋混凝土框架梁破坏机理及加固方法研究一、引言钢筋混凝土框架结构是一种常见的建筑结构形式，其由柱、梁、墙板等构件组成，具有承载能力强、刚度大、耐久性好等优点，因此被广泛应用于建筑工程中。

然而，由于各种原因，钢筋混凝土框架结构在使用过程中可能会出现破坏，如裂缝、变形、弯曲、断裂等，严重影响其使用寿命和安全性。

因此，对于钢筋混凝土框架结构的破坏机理及加固方法的研究具有重要的理论和实际意义。

二、钢筋混凝土框架梁破坏机理钢筋混凝土框架梁的破坏机理主要包括以下几种情况：1. 弯曲破坏弯曲破坏是指钢筋混凝土框架梁在受到荷载作用时，由于受力部位受到过大弯矩而出现弯曲变形，最终导致破坏。

弯曲破坏主要是由于梁跨度过大或者荷载过重造成的，也可能是由于设计不合理或者施工工艺不当导致的。

2. 剪切破坏剪切破坏是指钢筋混凝土框架梁在受到荷载作用时，由于梁的剪力超过了其承载能力而导致的破坏。

在剪切破坏中，梁的受力部位呈现出剪应力状态，而产生的剪切应力超过了混凝土的强度，导致梁的破坏。

3. 疲劳破坏疲劳破坏是指钢筋混凝土框架梁在长期受到重复荷载作用后，由于材料的疲劳破坏而导致的破坏。

在疲劳破坏中，梁的受力部位呈现出交替应力状态，导致梁的材料发生疲劳裂纹，最终导致梁的破坏。

4. 腐蚀破坏腐蚀破坏是指钢筋混凝土框架梁在长期受到潮湿、潮气、酸雨等环境因素的腐蚀作用后，钢筋发生锈蚀或混凝土发生龟裂、脱落等现象而导致的破坏。

腐蚀破坏是钢筋混凝土框架梁长期使用后出现的一种常见破坏形式。

三、钢筋混凝土框架梁加固方法钢筋混凝土框架梁的加固方法主要包括以下几种：1. 碳纤维加固法碳纤维加固法是一种新型的钢筋混凝土结构加固方法，其使用碳纤维布或者碳纤维板材料对梁进行加固。

碳纤维材料具有高强度、轻质、耐腐蚀等优点，可以有效增加梁的受力能力，提高其抗震性能和承载能力。

2. 钢板加固法钢板加固法是将钢板焊接或螺栓连接在钢筋混凝土框架梁的受力部位，以增加梁的刚度和承载能力。

刚架拱桥病害成因分析与加固设计对策

通过增加横系梁数量及加大截面尺寸，空间有限元内力计算分析看出，增加横系梁数量对结构内力有一定改善，但改善效果不大，加大横系梁截面尺寸加高横系梁后，Ｙ方向的弯矩稍微变小，Ｚ方向弯矩减小幅度大。横系梁的裂缝主要是微弯板的侧向水平推力作用使横系梁受拉所致，因此旧桥加固和新桥设计在必要位置（如跨中、弦杆中、大小节点等）应适当加高横系梁。５．３拱肋设计
（１）Ａ桥：在单辆三轴重车作用于超车道和主车道跨中（工况１和２）时，实测的拱顶截面拱肋横向变位明显；在跨中最大正弯矩加载的中载、桥内侧和桥外侧车辆荷载（对应工况３、４、５，荷载效率０．９）作用下，由跨中实测挠度推算的拱肋荷载横向分布系数与理论值偏差大，特别工况５时中肋误差达３９．１％，荷载横向分布能力偏低，结构横向联结薄弱；在工况３￣５荷载作用
原刚架拱桥设计采用容许应力法控制结构的承载能力，按平面杆系理论，用弹性支撑连续梁的简化方法计算结构荷载在横向分布和纵向的内力，在计算时不能考虑结构的横向联系构件真实的受力结构形式，导致某些构件或部位内力计算不准确。如作用于单个拱片上的集中荷载需在其他拱片上进行横向分布，这样实际结构在横向要有足够强大的联系刚度，而实际桥梁设计中，由桥面铺装、微弯板及横系梁组成的横向联系刚度相对偏弱，与计算模式有一定差距。
设计荷载为汽－超２０、挂－１２０，单幅桥宽１２．８５ｍ，矢跨比１／８。１．２Ｂ桥
桥梁上部结构为３孔净跨４０ｍ的钢筋混凝土刚架拱，总长１４２ｍ，矢跨比为１／１０，桥宽５．９ｍ，桥墩采用１５＃片石混凝土实体墩，桥台为１５＃片石混凝土Ｕ型桥台，设计荷载为汽－１５级，挂－８０。１．３Ｃ桥

桥梁病害成因分析及处治建议

1、及时恢复伸缩缝正常使用功能，以免影响梁体自由变形。
锚固混凝土开裂、破损
1、伸缩缝锚固混凝土相对铺装层的沥青混凝土而言是刚性构件，车辆经由弹性沥青路面到刚性混凝土锚固块，介质发生突变时，锚固块容易受到车轮的冲击。特别是当铺装层与伸缩缝锚固混凝土有高差时（特别是高温季节），过往车辆就容易在该位置产生跳车现象，长期作用就很容易导致伸缩缝锚固混凝土出现纵向裂缝，以及破损变形。（建议仅对锚固混凝土破损严重的进行分析）
2、（板）梁底面保护层不足，沿着钢筋方向产生的裂缝。
1、当裂缝未超过规范限值时；采用环氧树脂进行封闭处理。
2、当裂缝超过规范限值时；采用注浆封闭。
板底出现孔洞、露筋及锈蚀
1、施工过程中，应振捣不充分等因素，使混凝土未能通过底板钢筋网或少量于底板，使底面不密实。
2、板底保护层偏薄。
1、先凿去锈蚀周围的结构保护层混凝土，去除钢筋锈迹，并涂阻锈剂，再采用高强混凝土砂浆进行修补至保护层厚度。
1、在车辆的长期作用产生振动效应，各拱肋受力不均，产生下扰。（通用）
2、桥台基础不均匀沉降所产生拱肋变形。
3、温度、内力效应产生的变形。
1、架设龙门架对桥梁进行初步限高限载处理；
2、设立永久性观测点对桥梁进行定期观测；
3、拆除桥梁进பைடு நூலகம்重建
主拱腿、次拱腿
横向裂缝
1、墩台位移，造成拱腿弯曲受力，导致拱腿出现裂缝
2、施工时钢筋定位不准，导致保护层偏薄引桥。
1、对结构表面钢筋锈胀现象，先凿去锈蚀周围的结构保护层混凝土，去除钢筋锈迹，并涂阻锈剂，再采用高强混凝土砂浆进行修补至保护层厚度。（普遍适用）
台帽
桥台变位
1、桥台倾斜:多为台后土压力过大或基础沉降引起。
2、台后填土受水的干扰（特别是梅雨季节、长时间暴雨过后），稳定性降低。

刚架拱桥的病害分析与综合治理

科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON2008N O .19SCI ENC E &TECH NOLOG Y I N FOR M A TI ON工程技术刚架拱桥是在双曲拱桥、桁架拱桥、肋拱桥和斜腿刚构桥的基础上,结合我国拱桥的特点及无支架施工经验而发展起来的新桥型。

主结构由拱肋构成主拱,拱上建筑采取斜腿刚构的形式,刚架拱桥是拱与斜腿刚构的复合结构。

与同跨径、同荷载标准的其他桥型相比,刚架拱桥的上部构造混凝土用量和钢筋用量都较少分析了刚架拱桥出现病害原因,提出了相应的防治对策,以期为同类桥梁的设计与施工避免出现类似病害提供参考。

对下部构造和地基承载力的要求相对较低,也容许桥台发生适量的位移,施工方便,施工方法也较多。

因此,刚架拱桥得到了广泛采用。

但由于设计、施工经验上的不足及使用中存在超载现象,部分刚架拱桥产生多种病害,因此,对既有刚架拱桥的加固措施进行探讨有重要意义。

1病害特点1.1主拱腿、次拱腿根部(拱脚处)、联系梁上缘裂缝主拱腿作为主要承重构件,直接决定着桥梁的安全性,调查表明刚架拱尚未出现明显的破坏性损伤,个别出现拱脚裂缝,并不影响其承载力。

1.2上弦杆、主节点、次节点结合部位裂缝上弦杆、主节点、次节点结合部位出现的裂缝具有一定的普遍性。

如果裂缝宽度没有超过规范值,而目裂缝宽度比较稳定,对承载能力影响不大。

1.3横向联系梁损坏明显横向联系梁起到横向分布荷载的作用,其脱落现象与施工有一定的关系,节点钢板的焊接不当将降低节点的刚度。

1.4微弯板裂缝、穿孔、断裂甚至塌陷此类裂缝主要发生在微弯板底面。

微弯板是刚架拱传力的第坏,出现纵裂、泛白,以致断裂,影响到生命与则产的安全。

1.5桥面裂缝桥面裂缝极为严重,大部分裂缝属于微弯板接缝开裂或板本身裂缝反射到桥面上,形成有规则的纵、横向网状裂缝。

同时,桥面负弯矩区也产生较严重开裂。

2病害的主要原因刚架拱桥具有自重较轻、用钢量较少等优点,符合当时我国的经济情况。

谈刚架拱桥病害分析防治措施

谈刚架拱桥病害分析防治措施摘要：本来总结并论述了刚架拱桥主要病害及产生原因，结合笔者数年工作经验，提出了刚架拱桥病害的防治措施。

关键字：刚架拱桥病害防治一、拱桥及刚架拱桥拱桥是我国公路上常用的一种桥梁形式。

拱桥在竖向荷载作用下，两端支承处除有竖向反力外，还产生水平推力。

拱桥和其他桥梁一样，也是由上部结构及下部结构组成。

根据行车道的位置，拱桥主要分成两类，分别是上承式拱桥、中下承式拱桥。

桥面位于整个桥跨结构上面的拱桥称为上承式拱桥，其中上承式拱桥又分为两大类，一类是普通型上承式拱桥，这类拱桥由主拱圈、拱上传载构件或填充物、桥面系组成，主拱圈是主要承重结构，另一类是整体型上承式拱桥，这类拱桥是由主拱片、桥面系组成，主拱片是主要承重结构。

中、下承式拱桥也即行车道位于拱肋中部或下部的拱桥。

刚架拱桥是在析架拱桥、斜腿刚架等基础上发展起来的另一种新桥型，属于有推力的高次超静定结构。

二、刚架拱桥主要病害分析刚架拱桥主要病害有微弯板开裂、横系梁竖向开裂、拱片连接部位的型钢结合件锈蚀，混凝土剥落，连接薄弱等。

1、拱片病害主拱片是主要承重结构，由上下弦杆、腹杆、实腹段组成。

上弦杆脱空。

由于拱桥修建时考虑不周，跨径太小，桥梁建成后不能满足水流断面的需要，在长期水力冲刷作用下，使桥台基础外露掏空，大雨季节，严重的台后被冲垮，被迫中断交通;轻的使桥台产生沉降外移，拱桥上弦杆就处于悬空或接近悬空的状态。

上弦杆与墩台分离会造成跳车、漏雨等病害，而且会损坏牛腿。

析架拱桥桥面大都是微弯板结构，跳车常将桥面的微弯板震断，漏雨常常引起桥梁下部结构的碳化，导致钢筋锈蚀。

拱片裂缝。

拱片裂缝大部分分布于上弦杆、次拱腿和上弦杆的联接处、主拱腿和实腹段的联接处以及拱顶，其中联接处裂缝又最为集中。

拱片裂缝典型形态。

上弦杆和拱顶处的裂缝均属于竖向断裂裂缝，且裂缝上端窄下端宽，很明显是受拉所致。

其原因大多是横载和活载长期反复交替作用而断面配筋不足造成混凝土内拉应力值较大，超出其极限抗拉强度，导致开裂另外在施工缝以及拱片接头处也容易产生裂缝。

钢架拱桥的病害分析及加固技术研究

钢架拱桥的病害分析及加固技术研究摘要依托某钢架拱桥为工程背景,通过对其的检测和加固分析介绍动静载试验方法,并对其加固方法进行分析研究,最终提出加固技术方案。

关键词钢架拱桥;病害;加固1概述钢架拱桥是一种结构轻盈的桥梁结构形式,而且造型美观,受力合理。

但是检测中发现,由于今年我国交通量剧增,加之单车载重量增加导致大量钢架拱桥产生病害并最终导致承载力不足。

本文通过对某钢架拱桥的检测加固对病害的成因及加固方法做了相应的研究。

2钢架拱桥的检测及荷载试验2.1常规检测桥梁检测中要对桥梁的桥面系和桥梁墩台的外观及各混凝土构件相应的技术指标进行检测,必要时基础也要检测,其中主要项目包括:整体外观的损坏程度观测、裂缝观测、混凝土碳化深度和强度检测、钢筋锈蚀程度检测、钢筋保护层厚度和位置测定、结构尺寸复合等。

常规检测中发现某钢架拱桥大量横向联系梁节点松动,甚至脱落。

2.2荷载试验2.2.1静载试验静载试验主要是用于测定结构在静载作用下的应变和位移,借以判定桥梁的可靠性和安全性,最终判定桥梁结构的承载能力如何。

本项目在全桥三跨中选择其中两跨分别选择上游幅和下游幅作为试验单元,根据相关规范取六工况分别对两个1/4L和1/2L共计三个截面进行测定。

测试设备主要采用:静态应变测试系统(本项目采用的是东华产DH3815N和DH3816静态测试系统),应变传感器,位移传感器。

本次试验荷载采用汽-超20级荷载,按照相关规范布置荷载工况,试验结果显示桥梁的实测度值普遍大于理论值(图1),说明桥梁实际横向刚度较之于理论值有所降低,导致桥梁整体性下降,构件协调承载能力降低,局部构件承力过大;a跨中正载挠度对比图b1/4跨正载挠度对比图1部分挠度对比图2.2.2动载试验动载试验主要是测定桥梁测动态荷载(汽车荷载)作用下,动应力、动挠度、自振频率、阻尼比和冲击系数等。

采用的主要设备仪器有:①动态应变测试系统(日本东京测试TML,DRA101C),②智能信号采集系统INV602,③速度加速度传感器891-Ⅱ。

钢架拱桥垮塌事故分析与加固PPT学习教案

感谢聆听
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03
事故分析
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公馆大桥桥梁破坏
桥梁上车辆的荷载大大地超过了桥的设计荷载
主要原因
其它原因
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公馆大桥年久失修，吊杆的密封防腐工艺差，由南平市公路局接管养护 2006年发现大桥有一些裂缝和缺陷公馆大桥的设计标准比较低，年久失修村建大桥扮演了省道的角色，本身就不堪重负，又长期没
游客及1名导游、1名驾驶员。当时，
一辆重型自卸货车在公馆大桥和旅游
大巴相向行驶。该车核载15.65吨，但
当日实载中粗砂达33立方米，货物重
量超过60吨，车身自重20.6吨，总计
80.6吨。货车的严重超载导致桥面突然
坍塌，旅游大巴坠入桥下约8.8米的河
滩。事故造成了1死22伤的重大人员伤
亡。
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中承式钢架拱桥中承式钢架拱桥事故分析03主要原因主要原因其它原因桥梁上车辆的荷载大大地超过了桥的设计荷载公馆大桥年久失修吊杆的密封防腐工艺差还有构件老化公馆大桥桥梁破坏公馆大桥定于公馆大桥定于20012001年年33月月1818日由南平市公路局接管养护日由南平市公路局接管养护20062006年发现大桥有一些裂缝和缺陷年发现大桥有一些裂缝和缺陷公馆大桥的设计标准比较低年久失修公馆大桥的设计标准比较低年久失修村建大桥扮演了省道的角色本身就不堪重负又长期没村建大桥扮演了省道的角色本身就不堪重负又长期没人保养管理人保养管理总结加固04结构卸荷加固法结构卸荷加固法改变结构计算简图加固法改变结构计算简图加固法加大构件截面加固法加大构件截面加固法吊杆更换或加固吊杆更换或加固第10页共13页加大构件截面加固法加大构件截面加固法增加部分系力杆增加部分系力杆在拱角处加厚在拱角处加厚c50c50混凝土混凝土15cm15cm第11页共13页感谢聆听第12页共13页

刚架拱桥病害分析及加固设计研究论文

刚架拱桥病害分析及加固设计研究论文刚架拱桥病害分析及加固设计研究论文1工程概况某刚架拱桥位于福建省一县进出城口，属国道上桥梁。

桥全长59．6m，桥宽21m。

上部结构:净跨3．0m钢筋混凝土矮肋板梁+净跨50m钢筋混凝土刚架拱+净跨3．0m钢筋混凝土矮肋板梁，主跨横向布设7片刚架拱片，拱片间距3．2m。

桥面铺装连续，两侧桥头各一处简易伸缩缝。

桥面系采用矢跨比为1/16、厚6cm的微弯板及现浇混凝土填平层。

桥面宽度为3．35m(人行道)+14．3m(车行道)+3．35m(人行道)。

下部结构采用钢筋混凝土组合式桥台。

为配合道路改造工程，该桥将在桥面上直接加铺10cm沥青路面，同时业主要求该桥改造后能够满足公路－Ⅱ级、人群3．5kN/m2的荷载要求。

但是该桥无设计和竣工资料，需要对桥梁进行整体进行详细的现状调查、分析后进行相应的处理。

2桥梁现状调查2．1主要病害1)桥面铺装存在大量横向裂缝、纵向裂缝;伸缩缝不平顺;人行道板、栏杆、路缘石多处破损缺失;桥面排水不畅、积水;桥头沉降造成搭板凹陷。

2)跨中拱顶附近存在较多裂缝，大小节点附近弦杆段存在个别裂缝，所检裂缝最大宽度测读值为0.25mm，未超过规范限值;拱肋有露筋锈蚀现象;部分拱肋局部存在孔洞、蜂窝麻面等表观病害。

3)微弯板存在开裂现象，主要集中于跨中附近，所检裂缝最大宽度测读值为0.73mm，超过规范限值;微弯板存在大量露筋锈蚀、裂缝、孔洞病害，严重的微弯板混凝土碎裂，导致桥面塌陷，详照片。

4)横系梁存在较多裂缝，车行道下部横系梁尤为严重，所检裂缝最大宽度测读值为0.72mm，超过规范限值。

并有露筋锈蚀、混凝土表面蜂窝麻面、剥落现象。

5)下部结构盖梁受水侵蚀严重，有较多竖向裂缝，所检裂缝最大宽度测读值为0.35mm，超过规范限值。

2.2荷载试验1)静载试验静载试验按公路－Ⅱ级(考虑10cm沥青铺装层)荷载等级进行，静载试验荷载效率为0.86～1.01;在各工况荷载作用下，控制截面应变校验系数在0.14～0.94之间，满足校验系数小于1.00的要求;所测测点的最大相对残余应变小于残余应变限值要求(20%);在各工况荷载作用下，各控制截面挠度校验系数在0.39～0.94之间，满足校验系数小于1.00的要求;所测测点中的主要测点相对残余变形基本满足的残余变形限值要求(限值20%)。

连续刚构桥梁主要病害原因分析及控制措施

连续刚构桥梁主要病害原因分析及控制措施摘要：我国已建成的大跨径连续刚构桥梁中，常出现的主要病害为跨中挠度过大、箱梁梁体混凝土开裂。

本文通过对连续刚构桥梁跨中下挠及箱梁开裂的研究，分析了病害产生的原因，从设计和施工方面提出了控制措施。

关键词：连续刚构；桥梁；病害；原因分析；控制措施Abstract: This article analyzes the continuous rigid frame bridge midspan sag and the box girders’cracking, analyzes the reasons of disease, and from the aspects of design and construction puts forward some control measures.Key words: continuous rigid frame bridge;; disease; reason analysis; control measures连续刚构桥是一种介于连续梁桥和T型刚构桥之间的桥型，这种桥型的桥梁又称为墩梁固结的连续梁桥。

目前连续刚构桥大多用于大跨度的薄壁高墩上，即把高墩看作一种摆动支承体系，从而降低墩的内力。

由于其具有跨越能力大、整体性能好、抗震性能优、施工相对简单的特点，近年来得到了广泛的应用。

通过调查，我国已建成的大跨径连续刚构桥梁中，常出现的主要病害为跨中挠度过大、箱梁梁体混凝土开裂。

本文通过对连续刚构桥梁跨中下挠及箱梁开裂的研究，分析了病害产生的原因，从设计和施工方面提出了控制措施。

1跨中挠度过大的原因分析及控制措施1.1跨中挠度过大的原因分析跨中挠度过大是连续刚构桥梁常见的也是最主要的病害，即影响行车安全，又影响结构安全，主要由预应力损失、预拱度设置偏小、施工线性控制不准所引起。

预应力损失的主要原因有预应力筋与管道壁间的摩擦引起的应力损失；锚具变形、预应力筋回缩、接缝压缩引起的应力损失；弹性压缩引起的应力损失；预应力筋松弛引起的应力损失；混凝土收缩徐变引起的应力损失；预应力灌浆不饱满导致预应力筋锈蚀引起的应力损失。

拱桥常见病害及原因探讨

拱桥常见病害及原因探讨本文主要介绍了圬工拱桥、双曲拱桥、箱形拱桥、肋拱桥、桁架拱桥、刚架拱桥、钢管混凝土拱桥、系杆拱桥、钢拱桥等各类拱桥的常见病害，并对可能产生的原因进行了探讨。

标签：拱桥；病害拱桥是我国公路和城市道路上使用广泛且历史悠久的一种桥梁结构型式，外形宏伟壮观，经久耐用。

拱桥与梁桥不仅外形上不同，而且在受力性能上有着本质的区别。

梁式桥梁在竖向荷载作用下，梁体内主要产生弯矩，且在支承处仅产生竖向支反力，而拱式桥梁在竖向荷载作用下，支承处不仅有竖向反力，还有水平推力。

由于这个水平推力，使拱体内的弯矩大为减小。

拱桥在全国桥梁中约占比重61%左右，特别在西部地区高达80%以上，而且拱桥的型式多样，构造各异，将拱桥按材料及结构型式分为：石拱桥、双曲拱桥、钢筋混凝土箱形拱桥、钢筋混凝土肋拱桥、钢筋混凝土桁架拱桥、钢筋混凝土刚架拱桥、钢管混凝土拱桥、系杆拱桥、钢拱桥。

由于拱桥类型的多样性，判明各类拱桥的病害类别和成因就不可避免的成为运营养护中的技术难点。

1、圬工拱桥圬工拱桥系石拱桥以及拱圈不配钢筋的混凝土拱桥，跨越能力较小。

我国圬工拱桥数量巨大，特别是在石料丰富、山高谷深的西南山区，圬工拱桥占90%以上。

圬工拱桥结构多以超静定为主，受力相对复杂，承重结构属圬工材料，脆性大，抗弯拉能力差，且容易受风化、水蚀而削减强度。

由于圬工拱桥修建年代久远，设计荷载普遍偏低，再加上自然环境的侵蚀等影响，造成桥梁的损伤和局部破坏。

圬工拱桥常见病害主要包括：主拱圈及腹拱纵横向裂缝、腹拱与拱上立柱开裂、侧墙开裂与外倾、拱圈屈曲变形、拱石脱落、拱圈渗水以及拱脚裂缝、变形、缺角等病害。

①主拱圈横向开裂。

是圬工拱桥最常见到，也是最严重的病害。

常见的横向开裂一般发生在拱顶区段，特点是沿砌缝开裂，贯通拱圈底面全宽，有两条以上裂缝，在封拱石一侧或两侧，开裂后有部分砂浆脱落。

裂缝形成主要原因是：主拱圈过薄；砌缝材料强度过低；基础沉陷，墩台移位；拱圈受力不对称；拱轴线偏离压力线。

刚架拱桥病害分析与荷载试验研究

刚架拱桥病害分析与荷载试验研究摘要：钢架拱桥在实际应用中，其自身构件较少、且施工较为简单方便，在交通道路施工中应用较广泛。

但是在具体工程建设中，受运营条件、设计施工、超重载荷及外部环境等方面的影响，在刚架拱桥中也常会出现很多病害问题。

本文结合云安县鲤鱼山桥及其相应的静载试验报告的结果，总结了刚架拱桥的病害特点，对病害进行分析，并以此为例，对此类桥型的病害对结构性能的影响进行分析。

关键词：刚架拱桥；病害问题；荷载；处理方法刚架拱桥是在斜腿钢架等基础之上经过技术不断改造发展而来的新的桥型。

在实际工程应用中具有建造成本低、构件较少、造型美观等优势特点，并且对工程所在地的承载力要求不高，这些优势特点使得其在一段时期内广泛使用，尤其是我国的公路等交通干线中得到了很好地运用，并为公路交通事业的发展做出了很大的贡献。

但是在长期使用中，其缺点也逐渐暴露出来，对桥梁的安全运营产生了严重影响。

桥梁病害的出现，对桥梁自身的结构和相关性能都带来了不利影响。

一、常见的病害及原因分析为了及时查找桥梁所存在的潜在危险，对桥梁的承载力等进行检测分析，并未今后桥梁的加固技术等提供有力的依据，对桥梁进行了相关的检测试验，包括对桥梁外观的观察、桥面的检查和桥梁动力荷载试验等。

根据所检测的数据结果得知，所检测的桥梁均出先不同程度的病害，对桥梁的结构性产生了一定的影响，同时也为其加固和修复工作提供了相应的依据。

（一）出现的病害问题1、桥梁外观、桥面检查中的问题该桥桥面为钢筋砼铺装层，桥面车道布置如图1所示，检测中发现其主要病害有：各伸缩缝内均填满沙石，橡胶条局部破损；各跨桥面普遍存在贯通整跨的纵向开裂和不同程度的网裂，第2跨桥面出现砼破损、穿洞现象；桥面局部横向开裂。

如下图1所示。

高陂非机动车道非机动车道机动车道机动车道梅县图1 大埔县高陂田家炳大桥桥面布局检测图2、结构病害问题如花溪大桥，除了桥面出现不同程度的磨损外，在检测中，发现其桥梁结构也出现了病害问题。

刚架拱桥加固方案

刚架拱桥加固方案研究摘要：对刚架拱桥常见病害的成因进行分析，并提出加固方案。

关键词：混凝土刚架拱桥病害维修加固混凝土刚架拱桥这种桥型在我国20世纪60－70年代建设较多。

随着时间的推移，经济的发展带来交通流量的大幅增长，特别是超载运输车辆的通行，早期修建的荷载标准低的混凝土刚架拱桥出现了不同程度的病害和损伤。

许多已成为危桥，如何处理这类桥梁病害，是我国交通主管部门目前最为关注的问题之一。

现对刚架拱桥出现的一些病害进行分析和加固方案介绍如下：1、刚架拱桥的主要病害及其原因1．1下部结构主要病害分析下部结构主要表现形式有：基础局部冲空；承台竖向开裂或向一侧倾斜；基础下沉等。

这类病害在其他形式的桥梁中也是常见的。

分析这类病害产生的原因，有必要对当时的桥梁建设情况作一简单回顾。

1．2 上部结构主要病害刚架拱桥上部结构的病害较多，我们对其主要病害作如下分析：（1）斜杆拱脚处横向裂缝。

主要原因是桥台、墩基础出现不均匀沉降，使拱脚处出现竖向剪切应力，导致拱脚下弦杆件出现裂缝。

（2）弦杆部出现裂缝。

主要原因是原刚架拱桥设计标准低，弦杆部强度不足使其承载能力和抗开裂能力不高。

（3）横系梁、横拉杆、横隔板竖向开裂。

主要原因是由于原刚架拱桥设计标准低，横向联系较薄弱，而近10年来交通量大而且超载车辆比例大，造成刚架拱竖向变形量大，使横向联系的梁、杆、板出现竖向裂缝，甚至断裂。

1．3桥面系主要病害（1）桥面板裂缝、破碎。

主要原因是桥面板设计标准低，微弯板厚度不足，混凝土强度低，配筋少，桥面铺装层薄弱，造成桥面铺装层刚度不足，随着交通量的大幅增加特别是超载车辆的破坏作用，致使桥面铺装层和微弯板开裂，如不及时维修，部分微弯板发生破碎，形成桥面坑洞而影响行车安全。

（2）伸缩缝损坏。

主要原因是刚架拱桥设计时不设计伸缩缝装置或仅设置简易伸缩缝，混凝土强度设计较低，桥面接缝处混凝土损坏严重，逐渐开裂、破碎使接缝面积逐渐扩大而影响桥梁的安全使用。