T梁翼缘板加固设计.pdfVIP

T梁翼缘板加固设计

摘要：桥梁护栏升级改造导致边梁外侧翼缘板强度不足需要加固，本文结合

T梁翼缘板加固方案开展研究验算，得出增加桥面铺装厚度、桥面铺装钢筋、在

翼缘板下方增设H型钢支撑等加固措施对翼缘板强度提高是行之有效的。

关键词：T梁；翼缘板；加固；强度

1.工程概况

某高速公路以一联（30+40+30）m先简支后连续T梁上跨既有铁路。未防

止桥梁上的二次交通事故影响铁路的正常运营，需对原桥梁的SB级护栏改造为

SS及墙式护栏，护栏自重的增加以及护栏防撞设计荷载的增加导致T梁翼缘板

强度不能满足受力要求，需对该T梁翼缘板加固处理。

2.防护网及异物监测网设置方案

为保证高速铁路运营安全，需在公路桥上设置防护网及异物监测网。防护网

及异物监测网安装横断面如下图。

图1-4防护网及异物监测网安装横断面

3.翼缘板加固设计方案

为防止碰撞二次事故发生，护栏防撞等级由SB级提高至SS级，撞击力设

计值由90KN/m提高到104KN/m。偶然组合荷载效应大于T梁翼缘板承载能力，

故需对翼缘板进行加固设计。加固措施如下：

增加翼缘板顶层钢筋：凿除T梁翼缘板顶层钢筋混凝土保护层，使主筋完

全外露，将加强钢筋与原主筋绑扎；

增加桥面混凝土铺装层厚度、增大混凝土铺装层钢筋直径、混凝土铺装层与

翼缘板竖向植筋，增强混凝土铺装层与翼缘板的整体受力性能；

翼缘板下方增设H型钢支撑，护栏的自重由H型钢支撑直接传递至T梁肋

板，改善翼缘板受力机理。

翼缘板加固设计方案示意图

4结构验算

4.1T梁纵向整体验算

4.1.1计算荷载及参数

1.C50混凝土，重度26KN/m3；

2.二期荷载，混凝土桥面铺装重度26KN/m3；沥青桥面铺装重度24KN/m3；

护栏参考SS级护栏构造图，单侧重量按15.34KN/m；

3.汽车荷载：按公路－Ⅰ级车道荷载计算。汽车荷载的冲击力按“桥规”第

4.3.2节计算，正弯矩效应冲击系数为0.320，负弯矩效应冲击系数为0.418；

4.横向分布系数根据桥面布置（如图4-1），按刚接板梁法计算，边梁的横

向分布系数为0.606。

5.防护网：每米防护网单侧重为0.932kN；

6.异物监测网：每米异物监测网单侧重为1.8kN；

7.异物监测网上承受荷载：集中力2.5KN；

8.风荷载：基本风压按《公路桥涵设计通用规范》第4.3.7节，采用当地100

年一遇数值0.4kN/m2；

9.支座沉降：按5mm沉降计算；

10.温度作用：整体升温20°、整体降温20°，非均匀温差按《公路桥涵设计

通用规范》4.3.10节计算；

11.桥梁结构重要性系数为1.1。

图4-1桥梁横断面（单位：cm）

4.1.2有限元模型

T梁整体性安全验算，采用桥梁博士V3.20建立平面杆系有限元模型。

（30+40+30）m连续梁共分为100个单元，101个节点，如下图4-1。

图4-11/2（30+40+30）m连续梁平面杆系有限元模型

4.1.2T梁持久状况承载能力极限状态验算

根据《公预规》5.1，要求对构件进行承载能力验算。T梁承载能力验算结

果如下：

图4-2T梁最大最小抗力及对应内力图

注：红色为最大抗力，黑色为最大抗力对应内力；

绿色为最小抗力，蓝色为最小抗力对应内力。

由上图可知，承载能力极限状态下梁体各截面抗力均大于对应的内力，承载

能力均满足规范要求。

4.1.3T梁持久状况正常使用极限状态验算

根据《公预规》6.1，要求对构件在正常使用极限状态下进行抗裂验算。T

梁抗裂验算结果如下：

图4-3短期效应组合正截面上下缘最小正应力图

图4-4长期效应组合正截面上下缘最小正应力图

图4-5短期效应组合斜截面主拉应力图

由上图可知，短期效应组合正截面上缘最