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桥梁拆除更换技术的创新与产业转型升级逐渐成为近年桥梁领域的研究热点。处于运营期间的城市桥梁,受材料特性、周边环境及动静荷载作用,不可避免地会产生损伤破坏。另外,中国城市交通正处于完善改造的进程中,常需拆除更换,而城市桥梁的快速拆除施工,面临着工期紧、社会影响大、施工难度大等问题,且对施工阶段的安全要求极高。本文针对城市桥梁中应用较为广泛的预应力混凝土梁桥,介绍了基于SPMT的快速拆除施工工艺,对梁体在快速拆除中的各个阶段进行分析,得出桥梁快速拆除施工的计算方法、预警值及安全限值。依托上海北翟路高架桥BDLK1-3(33+33+33)m三孔一联的现役预应力混凝土梁桥快速拆除结构分析进行研究,取得的主要成果如下:
(1)基于SPMT模块车的快速拆除方法,对现役预应力混凝土梁桥快速拆除工艺及关键技术问题进行分析。由于被拆除梁体可能被再次利用(如桥梁上部结构移位,需保证桥梁结构完好),也可能移除后再作其它处理,因此需将梁体安全、完整的移运至存梁支架。因此需要评估考虑预应力损失的情况下、不受活载时拆除移运前梁体承载力,以此为基础,确定切割分段。为了保证各分段梁体安全,本文基于单箱三室弯梁桥格栅结构分析原理,研究了快速拆除移运前箱梁结构分析方法。通过切割前成桥状态分析,得到切割前各梁体承载能力有关规律;通过切割完成体系转换后桥梁状态分析,得到切割完成体系转换后各段梁体的位移、应力特征规律。为后续精细化分析以及得到梁体在拆除驮梁移运过程中相应的安全预警值及限值提供了依据。
(2)为保证连续梁梁体在整体移动运输过程中的平稳性与结构安全性,需要对其移动过程中的各监测点相对竖向位移及关键点应力进行深入研究,防止出现梁体因局部支撑体系的失效而产生滑移或倾覆、损伤等问题。因此本文研究了拆除驮梁移运过程危险工况梁体结构精细化分析方法,得到拆除驮梁移运过程各段梁体的空间位移、应力特征规律成果。通过上述成果,可用于研究拆除驮梁移运过程梁体结构安全,确定相应预警值及限值,以供实际拆除施工过程监控使用。
(1)基于SPMT模块车的快速拆除方法,对现役预应力混凝土梁桥快速拆除工艺及关键技术问题进行分析。由于被拆除梁体可能被再次利用(如桥梁上部结构移位,需保证桥梁结构完好),也可能移除后再作其它处理,因此需将梁体安全、完整的移运至存梁支架。因此需要评估考虑预应力损失的情况下、不受活载时拆除移运前梁体承载力,以此为基础,确定切割分段。为了保证各分段梁体安全,本文基于单箱三室弯梁桥格栅结构分析原理,研究了快速拆除移运前箱梁结构分析方法。通过切割前成桥状态分析,得到切割前各梁体承载能力有关规律;通过切割完成体系转换后桥梁状态分析,得到切割完成体系转换后各段梁体的位移、应力特征规律。为后续精细化分析以及得到梁体在拆除驮梁移运过程中相应的安全预警值及限值提供了依据。
(2)为保证连续梁梁体在整体移动运输过程中的平稳性与结构安全性,需要对其移动过程中的各监测点相对竖向位移及关键点应力进行深入研究,防止出现梁体因局部支撑体系的失效而产生滑移或倾覆、损伤等问题。因此本文研究了拆除驮梁移运过程危险工况梁体结构精细化分析方法,得到拆除驮梁移运过程各段梁体的空间位移、应力特征规律成果。通过上述成果,可用于研究拆除驮梁移运过程梁体结构安全,确定相应预警值及限值,以供实际拆除施工过程监控使用。