本发明专利技术公开了基于多联动协同体系的独柱墩梁桥抗倾覆加固方法，在相邻的两个主梁之间设置腹板连接构造和/或翼缘连接构造；腹板连接构造包括腹板悬臂和腹板限位块，腹板悬臂和腹板限位块分别固定安装在相邻的两个主梁的腹板上，腹板悬臂上设有供腹板限位块穿过并对腹板限位块进行限位的第一贯通槽口，第一贯通槽口的长度方向与主梁纵桥向相同，腹板限位块在第一贯通槽口内具有沿第一贯通槽口长度方向滑动的滑动空间；翼缘连接构造与腹板连接构造结构类似。本发明专利技术在现有抗倾覆加固措施的基础上，通过设置腹板连接构造和/或翼缘连接构造这些辅助构造，使得桥梁相邻联跨协同受力共同抵抗超载车辆引起的倾覆力矩，进而提高桥梁的抗倾覆承载力。的抗倾覆承载力。的抗倾覆承载力。
【技术实现步骤摘要】
基于多联动协同体系的独柱墩梁桥抗倾覆加固方法
[0001]本专利技术属于桥梁工程
，涉及基于多联动协同体系的独柱墩梁桥抗倾覆加固方法。
技术介绍
[0002]公路桥梁是交通运输基础设施中非常重要的组成部分。独柱墩桥梁是公路桥梁中的一种特殊形式。由于独柱墩桥梁具有减少占地、复杂场地适应性强、增加桥下视野及经济美观等优点，目前在国内外城市立交、公路跨线工程等领域广泛应用。随着交通运输需求增长与建设用地紧张矛盾凸显，在建设条件有限的情况下，独柱墩桥梁往往成为唯一选择。独柱墩桥梁的合理建设，对于提升基础设施安全运营水平，促进土地资源集约利用具有重要的社会和经济意义。然而，近年来，随着交通运输量不断增加，车辆行超载过桥导致桥梁倒塌的事故屡有报道，造成严重的人员伤亡、经济损失和社会影响。通过对196座桥梁失效事故原因的统计分析表明：因汽车超载导致桥梁失效占比为11.2％，与施工事故并列为桥梁失效的第二大诱因；而超载引起的桥梁倾覆事故占超载总失效事故的比例为45.5％。桥梁倾覆是在超载汽车作用下，单向支座依次脱空导致边界条件失效，最终造成桥梁失去平衡进而倒塌的现象。
[0003]早前，研究人员对超载汽车偏载作用下的桥梁横向抗倾覆倒塌机理认识不足，规范中关于桥梁倾覆的内容较少，与超载车辆引起的横向倾覆效应相比，大量在役独柱墩桥梁存在横向稳定安全冗余度偏低的情况。随着多座桥梁倾覆事故的发生，旧公路独柱墩桥梁安全性能提升工作十分紧迫。如何根据不同桥型特点制定合理有效的抗倾覆加固措施成为该领域研究的热点问题。
[0004]目前，针对在役独柱墩桥梁常采用端横梁增加抗拉拔构造、增设混凝土(钢)盖梁、增设桩柱或改造桥墩、墩顶增加扩大支撑、梁端支座外移或增大端横梁、增设双支座、设置拉压支座、墩梁固结等抗倾覆加固方法，不同方法适用范围及特点不同。如端横梁增加抗拉拔构造的加固方法在荷载作用下支座拉力较小时采用，属于临时性构造，极端偏载作用下抗拔销受力较大。增设混凝土(钢)盖梁的方法适用于主梁宽度较小、桥下净空较大的独柱墩桥梁。增设桩柱方法在桥宽较大，净空不受限制时适用；墩顶增加扩大支撑对桥梁的抗倾覆承载力提高程度十分有限。增大端横梁或联端支座外移的措施需要中断桥上交通，且改变端横梁原有的支撑体系或受力形式，当采用三支座支撑时，横梁容易出现受力不均匀的现象。采用拉压支座在支座容易产生较小的拉力时采用，且成本较高，抗倾覆承载力提高依然有限。墩梁固结的抗倾覆加固方法会改变主梁和桥墩原有受力模式，需结合验算确定方案可行性。综上所述，不同的抗倾覆加固方法适用场景不同，各方法倾覆加固效果差异较大。
[0005]现有独柱墩桥梁加固措施大部分需要通过改变结构整体或局部的受力体系提升桥梁的抗倾覆性能，如增设混凝土(钢)盖梁、增设桩柱或改造桥墩、梁端支座外移或增大端横梁、增设双支座和墩梁固结等抗倾覆加固方法。而端横梁增加抗拉拔构造、墩顶增加扩大
支撑和设置拉压支座的抗倾覆加固方法虽然不改变桥梁的整体受力形式，但对结构的抗倾覆承载力提高依然有限。如何在不改变现有独柱墩桥梁受力体系或在现有加固措施的条件下，进一步提高桥梁的整体抗倾覆承载力仍是一项很大的挑战。
技术实现思路
[0006]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提出了基于多联动协同体系的独柱墩梁桥抗倾覆加固方法，本专利技术能够使得桥梁相邻联跨协同受力共同抵抗超载车辆引起的倾覆力矩，进而提高桥梁的抗倾覆承载力。
[0007]本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]基于多联动协同体系的独柱墩梁桥抗倾覆加固方法，包括如下过程：
[0009]在相邻的两个主梁之间设置腹板连接构造和/或翼缘连接构造；
[0010]所述腹板连接构造包括腹板悬臂和腹板限位块，腹板悬臂和腹板限位块分别固定安装在相邻的两个主梁的腹板上并位于盖梁上的挡块的上方，腹板悬臂上设有供腹板限位块穿过并对腹板限位块进行限位的第一贯通槽口，所述第一贯通槽口的长度方向与主梁纵桥向相同，腹板限位块在第一贯通槽口内具有沿第一贯通槽口长度方向滑动的滑动空间，该结构能够满足桥梁接缝处正常的伸缩需求；
[0011]所述翼缘连接构造包括翼缘板悬臂和翼缘板限位块，翼缘板悬臂和翼缘板限位块分别固定安装在相邻的两个主梁的翼缘上，翼缘板悬臂上设有供翼缘板限位块穿过并对翼缘板限位块进行限位的第二贯通槽口，所述第二贯通槽口的长度方向与主梁纵桥向相同，翼缘板限位块在第二贯通槽口内具有沿第二贯通槽口长度方向滑动的滑动空间，该结构能够满足桥梁接缝处正常的伸缩需求；
[0012]对于每一个主梁，在主梁的两侧对称布置所述腹板连接构造和/或翼缘连接构造。
[0013]优选的，本专利技术基于多联动协同体系的独柱墩梁桥抗倾覆加固方法还包括如下过程，在主梁与盖梁之间设置抗拉拔构造。
[0014]优选的，对于三个相邻的主梁，分别记为第一主梁、第二主梁和第三主梁，当第二主梁为独柱墩桥梁，第一主梁和第三主梁为非独柱墩桥梁时，腹板悬臂和翼缘板悬臂设置于第二主梁上，第一主梁和第三主梁上安装腹板限位块和翼缘板限位块。
[0015]优选的：当第二主梁和第一主梁之间以及第二主梁和第三主梁之间设置腹板连接构造后，能够满足主梁抗倾覆力矩要求时，在第二主梁和第一主梁之间以及第二主梁和第三主梁之间设置腹板连接构造；否则，再在第二主梁和第一主梁之间以及第二主梁和第三主梁之间设置翼缘连接构造；
[0016]当第二主梁和第一主梁之间以及第二主梁和第三主梁之间设置翼缘连接构造后，能够满足主梁抗倾覆力矩要求时，在第二主梁和第一主梁之间以及第二主梁和第三主梁之间设置翼缘连接构造；否则，再在第二主梁和第一主梁之间以及第二主梁和第三主梁之间设置腹板连接构造。
[0017]优选的，对于三个相邻的主梁，分别记为第一主梁、第二主梁和第三主梁，当第一主梁、第二主梁和第三主梁均为独柱墩桥梁时，对于每一个主梁，主梁的一端安装腹板悬臂和翼缘板悬臂，主梁的另一端安装腹板限位块和翼缘板限位块。三个主梁中的腹板悬臂、翼缘板悬臂、腹板限位块和翼缘板限位块的安装方向一致。
[0018]优选的：当第二主梁和第一主梁之间以及第二主梁和第三主梁之间设置腹板连接构造后，能够满足主梁抗倾覆力矩要求时，在第二主梁和第一主梁之间以及第二主梁和第三主梁之间设置腹板连接构造；否则，再在第二主梁和第一主梁之间以及第二主梁和第三主梁之间设置翼缘连接构造；
[0019]当第二主梁和第一主梁之间以及第二主梁和第三主梁之间设置翼缘连接构造后，能够满足主梁抗倾覆力矩要求时，在第二主梁和第一主梁之间以及第二主梁和第三主梁之间设置翼缘连接构造；否则，再在第二主梁和第一主梁之间以及第二主梁和第三主梁之间设置腹板连接构造。
[0020]优选的，所述腹板悬臂包括第一底板和第一悬臂，第一底板通过锚固螺栓和螺母固定在主梁腹板端部；
[0021]第一悬臂的一端与第一底板通过角焊缝焊接，第一悬臂上开设有所述第一贯通槽口。
[0022]优选的，腹板限位块包括第四底板、第一限位块和第一翼板本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于多联动协同体系的独柱墩梁桥抗倾覆加固方法，其特征在于，包括如下过程：在相邻的两个主梁之间设置腹板连接构造和/或翼缘连接构造；所述腹板连接构造包括腹板悬臂(4)和腹板限位块(5)，腹板悬臂(4)和腹板限位块(5)分别固定安装在相邻的两个主梁的腹板上并位于盖梁(20)上的挡块(3)的上方，腹板悬臂(4)上设有供腹板限位块(5)穿过并对腹板限位块(5)进行限位的第一贯通槽口，所述第一贯通槽口的长度方向与主梁纵桥向相同，腹板限位块(5)在第一贯通槽口内具有沿第一贯通槽口长度方向滑动的滑动空间；所述翼缘连接构造包括翼缘板悬臂(6)和翼缘板限位块(7)，翼缘板悬臂(6)和翼缘板限位块(7)分别固定安装在相邻的两个主梁的翼缘上，翼缘板悬臂(6)上设有供翼缘板限位块(7)穿过并对翼缘板限位块(7)进行限位的第二贯通槽口，所述第二贯通槽口的长度方向与主梁纵桥向相同，翼缘板限位块(7)在第二贯通槽口内具有沿第二贯通槽口长度方向滑动的滑动空间；对于每一个主梁，在主梁的两侧对称布置所述腹板连接构造和/或翼缘连接构造。2.根据权利要求1所述的基于多联动协同体系的独柱墩梁桥抗倾覆加固方法，其特征在于，还包括如下过程，在主梁(8)与盖梁(20)之间设置抗拉拔构造(2)。3.根据权利要求1或2所述的基于多联动协同体系的独柱墩梁桥抗倾覆加固方法，其特征在于，对于三个相邻的主梁，分别记为第一主梁、第二主梁和第三主梁，当第二主梁为独柱墩桥梁，第一主梁和第三主梁为非独柱墩桥梁时，腹板悬臂(4)和翼缘板悬臂(6)设置于第二主梁上，第一主梁和第三主梁上安装腹板限位块(5)和翼缘板限位块(7)。4.根据权利要求3所述的基于多联动协同体系的独柱墩梁桥抗倾覆加固方法，其特征在于：当第二主梁和第一主梁之间以及第二主梁和第三主梁之间设置腹板连接构造后，能够满足主梁抗倾覆力矩要求时，在第二主梁和第一主梁之间以及第二主梁和第三主梁之间设置腹板连接构造；否则，再在第二主梁和第一主梁之间以及第二主梁和第三主梁之间设置翼缘连接构造；当第二主梁和第一主梁之间以及第二主梁和第三主梁之间设置翼缘连接构造后，能够满足主梁抗倾覆力矩要求时，在第二主梁和第一主梁之间以及第二主梁和第三主梁之间设置翼缘连接构造；否则，再在第二主梁和第一主梁之间以及第二主梁和第三主梁之间设置腹板连接构造。5.根据权利要求1或2所述的基于多联动协同体系的独柱墩梁桥抗倾覆加固方法，其特征在于，对于三个相邻的主梁，分别记为第一主梁、第二主梁和第三主梁，当第一主梁、第二主梁和第三主梁均为独柱墩桥梁时，对于每一个主梁，主梁的一端安装腹板悬臂(4)和翼缘板悬臂(6)，主梁的另一端安装腹板限位块(5)和翼缘板限位块(7)。6.根据权利要求5所述的基于多联动协同体系的独柱墩...
【专利技术属性】
技术研发人员：王业路，周勇军，穆丰睿，赵煜，侯培源，陈继越，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：
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