【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于桥梁工程领域，具体涉及一种基于mpc混凝土的双曲拱主结构加固结构及方法。
技术介绍
1、桥梁作为关键的交通节点，能够横跨江河、山川以及地质条件复杂的地带，显著提升交通效率，是基础设施中的核心部分。在各种桥梁结构中，拱桥因其独特的受力特点，展现出更大的跨度与持久的性能。特别地，双曲拱桥作为拱桥的一种，其结构由拱肋、拱波、拱板和横向联系等部分组成，其拱波与主拱圈的曲线形成直角，这一设计充分利用了预制装配的优点。通过“化整为零”的施工方式，主拱圈得以分期施工，再“集零为整”，形成承重的整体结构，双曲拱桥得到了广泛应用。然而，由于分期施工形成的组合结构特性，其整体性较弱，容易在荷载作用下受损。
2、目前，对双曲拱桥的加固改造主要有两种方法：一是在拱肋上粘贴碳纤维布以增强拱肋强度；二是在拱肋上粘贴钢板或设置u型套箍以增大截面。前者虽提升了构件强度而不增加桥梁结构自身载荷，但对结构刚度和横向联系作用效果有限，无法显著提高结构承载力。后者虽增强了结构的强度和刚度，但对横向联系仍无改善。
3、综上，经过上述两种加固方法处理后，双曲拱桥的结构承载力提升有限，整体性的缺陷仍未得到改善。
技术实现思路
1、本专利技术为克服现有技术，提供一种基于mpc混凝土的双曲拱主结构加固结构及方法，以增大双曲拱整体主结构力学性能，该方法不仅能够增加双曲拱桥的截面尺寸，有效提升结构承载力，而且可以利用原有的拱波板形成箱型截面，增强结构的整体性，大幅提高桥梁抗弯、抗压和抗扭特性。p>
2、一种双曲拱主结构加固结构包含抱箍、梁格劲性骨架、剪力连接件和预制混凝土拱板；抱箍安装在横系梁上，横系梁和拱肋围成的区域设置有十字交叉垂直布置的梁格劲性骨架，纵向布置的梁格劲性骨架与抱箍固接，横向布置的梁格劲性骨架与纵向布置的梁格劲性骨架固接，梁格劲性骨架的顶面和侧面固接有剪力连接件，梁格劲性骨架的底面搭设有预制混凝土拱板，预制混凝土拱板分别与梁格劲性骨架和拱肋之间的湿接缝内填充有硬化的mpc混凝土。封闭箱型截面具有更高的几何性质，显著增强了原结构的抗压、抗弯和抗扭特性。
3、一种基于mpc混凝土的双曲拱主结构加固方法包含以下步骤：
4、s1、在拱圈中，横向上，在外端的拱肋内侧进行植筋，在内部的拱肋两外侧进行植筋；径向上，在外部的横系梁内侧进行植筋，在内部的横系梁两外侧进行植筋；以便后期浇筑的mpc湿接缝在预制混凝土板和原有的拱肋及横梁间形成有效连接；
5、s2、在横梁上安装抱箍，从而方便后期搭设梁格纵向劲性骨架；
6、s3、在横系梁和拱肋之间搭设横向和纵向交叉布置的梁格劲性骨架，纵向布置的梁格劲性骨架与抱箍固接，横向布置的梁格劲性骨架与纵向布置的梁格劲性骨架固接，梁格劲性骨架采用上翼缘板短、下翼缘板长的工字形结构，在梁格劲性骨架顶面和侧面预设多个剪力连接件；以便后续在下翼缘板上搭设预制混凝土拱板；在梁格劲性骨架顶面和侧面预留剪力连接件；
7、s4、分块预制混凝土拱板，并预留湿接缝，同时考虑预制混凝土拱板自身的重量引起的预拱度；
8、s5、在梁格劲性骨架之间的下翼缘板上搭设预混凝土拱板，用mpc混凝土浇筑湿接缝，并将剪力连接件包裹；
9、s6、待湿接缝形成强度后，混凝土预制拱板和拱肋、拱波板形成封闭箱型截面，加工完成。封闭箱型截面的几何性质较原有双曲拱显著提高。具有优异抗压、抗弯和抗扭特性。
10、本专利技术相比现有技术的有益效果是：
11、1、通过在横梁上安装抱箍，然后架设梁格劲性骨架，可以为后续钢筋混凝土预制拱板的架设提供有效支撑，无需搭设施工临时支架，降低施工难度，节约施工成本。
12、2、梁格劲性骨架的使用可以增大混凝土拱板的强度和刚度，进而大幅提高整体结构的强度和刚度。
13、3、mpc混凝土材料的使用可以在原有拱肋、横系梁以及预制混凝土拱板和梁格劲性骨架间形成可靠的连接，保障了结构的整体性。
14、4、在梁格劲性骨架侧面设置剪力连接件，使得内力在梁格劲性骨架与混凝土预制拱板间得到更好的传递，形成较一般钢-混组合梁结构更好的组合结构，具有更优异的空间力学特性。
15、下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步地说明：
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种双曲拱主结构加固结构，其特征在于：包含抱箍(3)、梁格劲性骨架(4)、剪力连接件(5)和预制混凝土拱板(6)；抱箍(3)安装在横系梁(2)上，横系梁(2)和拱肋(1)围成的区域设置有十字交叉垂直布置的梁格劲性骨架(4)，纵向布置的梁格劲性骨架(4)与抱箍(3)固接，横向布置的梁格劲性骨架(4)与纵向布置的梁格劲性骨架(4)固接，梁格劲性骨架(4)的顶面和侧面固接有剪力连接件(5)，梁格劲性骨架(4)的底面搭设有预制混凝土拱板(6)，预制混凝土拱板(6)分别与梁格劲性骨架(4)和拱肋(1)之间的湿接缝内填充有硬化的MPC混凝土。
2.一种双曲拱主结构加工结构，其特征在于：预制混凝土拱板(6)的厚度小于横系梁(2)的厚度。
3.一种基于MPC混凝土的双曲拱主结构加固方法，其特征在于：包含以下步骤：
4.根据权利要求3所述一种基于MPC混凝土的双曲拱主结构加固方法，其特征在于：纵向布置的梁格劲性骨架(4)与拱肋(1)线性方向一致，横向布置的梁格劲性骨架(4)与横系梁(2)线性方向一致。
5.根据权利要求3所述一种基于MPC混凝土的
...【技术特征摘要】
1.一种双曲拱主结构加固结构，其特征在于：包含抱箍(3)、梁格劲性骨架(4)、剪力连接件(5)和预制混凝土拱板(6)；抱箍(3)安装在横系梁(2)上，横系梁(2)和拱肋(1)围成的区域设置有十字交叉垂直布置的梁格劲性骨架(4)，纵向布置的梁格劲性骨架(4)与抱箍(3)固接，横向布置的梁格劲性骨架(4)与纵向布置的梁格劲性骨架(4)固接，梁格劲性骨架(4)的顶面和侧面固接有剪力连接件(5)，梁格劲性骨架(4)的底面搭设有预制混凝土拱板(6)，预制混凝土拱板(6)分别与梁格劲性骨架(4)和拱肋(1)之间的湿接缝内填充有硬化的mpc混凝土。
2....
【专利技术属性】
技术研发人员：孙航，张连振，李曦，杨祖涛，李昱，罗亮，袁欢，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。