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预应力折线形铰接钢拱加固拱桥技术研究

预应力折线形铰接钢拱加固拱桥是基于拱桥受力特点提出的一种有效的预应力主动加固方法。该加固技术是针对在役上承式混凝土拱桥，在原主拱圈下增设铰接折线形钢拱圈，通过在铰接钢拱拱脚部位施加轴向预应力，来达到改善、优化原主拱圈在自重荷载作用下各主要截面(一般拱顶、1／4、3／8、5／8、3／4及拱脚部位等)内力分布(主要是弯矩分布)的目的。通过加固调整、优化实现拱桥主拱圈在恒载作用下的内力重分布，使原主拱圈弯曲能量减少，有利于削减弯矩峰值和平缓变形，最后达到提高其承载和使用性能的目的。
本文以预应力铰接钢拱加固拱桥技术原理为依据，以新疆军民团结桥为工程背景，建立其主拱圈缩尺模型，对比分析了缩尺模型在模拟自重荷载作用下，采用预应力折线形钢拱加固前后各主要控制截面的应变、挠度指标。从加固前后试验拱的应变、挠度值对比可以看出，缩尺模型经加固增强处理后，各控制截面偏心距减小了，主拱圈弯曲能量也有大幅减小。结果说明新增加的钢拱圈能够与实验缩尺模型协调变形，分担部分自重荷载作用效应，减少了缩尺模型拱圈弯曲能和控制截面偏心距，从而提高了拱圈正截面的抗压承载力。