2023年第1期(总第347期)黑龙江交通科技HEILONGJIANGJIAOTONGKEJINo.1,2023(SumNo.347)基于有限元模拟分析连续刚构桥体外预应力维修加固方案有效性赵家胜(乌海市公路养护中心,内蒙古乌海016000)摘要:以连续刚构桥梁加固为例,通过有限元模拟分析,探究纵向预应力损失对主梁应力的影响,以及桥梁加固前后正常使用极限状态下主梁应力值变化和挠度变化。分析结果表明:通过体外预应力加固后,刚构桥主跨跨中截面预应力值明显改善,主梁受力状态有所好转,桥梁承载力与稳定性明显提升。关键词:有限元模拟;连续刚构桥;体外预应力;挠度;桥梁加固中图分类号:U442文献标识码:A文章编号:1008-3383(2023)01-0076-03收稿日期:2022-06-10作者简介:赵家胜(1971—),男,内蒙古五原人,本科,高级工程师,研究方向:公路桥梁施工和养护0引言随着通车时间延长,在混凝土收缩、徐变、预应力损失、温度等因素影响下,PC连续刚构桥出现桥梁箱体开裂现象,对行车安全产生了不利影响[1]。该文对PC连续刚构桥桥梁病害情况、病害诱因、加固措施等进行了分析,针对桥梁预应力损失,通过有限元模型模拟进行了加固方案效果的讨论。1工程概况桥梁为PC变截面连续刚构桥,箱梁截面为单箱单室,采用横向预应力、纵向预应力、竖向预应力三体系构成,全长178.2m,梁顶板宽12m,底板宽6m,根部梁高4.6m,跨中梁高2.3m,箱梁下结构为双薄壁柔性桥墩和柱台式桩基。对此桥梁病害情况现场调研,结果发现桥梁顶板、底板纵向裂缝较多,腹板斜向裂缝明显,存在行车风险。2典型病害桥梁上部构件常见病害类型包括钢构底板横向裂缝、底板纵向裂缝、顶板纵向裂缝、腹板斜向裂缝,顶板纵向裂缝和腹板斜向裂缝最为常见[2]。PC连续刚构桥跨中下挠病害诱因如下。(1)顶板预应力损失,PC连续刚构桥跨中下挠受力不稳定。(2)车辆荷载作用,影响混凝土徐变性能。(3)底板横向裂缝或纵向裂缝出现后,箱梁主梁被拉伸,箱梁稳定性不足,结构受挫,刚度降低,存在一定的质量风险。3桥梁加固及维修方案3.1加固设计目标及思路通过“箱内体外束+箱内腹板加厚+箱内顶板粘贴钢板+箱外底板粘贴钢板”联合加固方案,改善PC连续刚构桥主梁应力状态,使桥面变形性得以改善,增强刚构桥跨中下挠底板下缘预应力,改善其承载力和稳定性[3]。3.2维修完善(1)增大箱梁腹板截面补强薄弱位置,避免裂缝发展,采用粘贴钢板的方式处置顶板或底板薄弱位置,进一步改善裂缝处应力状态,抑制裂缝进一步发展[4]。(...