本發(fā)明涉及橋梁的大修、加固領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種用于提高獨(dú)柱墩橋梁抗傾覆性能的方法，且可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)重載車(chē)輛的通過(guò)情況，對(duì)獨(dú)柱墩橋梁的傾覆風(fēng)險(xiǎn)做到早知道、早預(yù)防。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，我國(guó)城市立交、高速匝道等曲線橋梁多采用獨(dú)柱現(xiàn)澆連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)形式，該種橋梁的下部結(jié)構(gòu)形式具有減少占地、增加視野和橋梁美觀的優(yōu)點(diǎn)。但目前我國(guó)載重車(chē)輛普遍存在超載現(xiàn)象，個(gè)別車(chē)輛超載甚至達(dá)到200%～300%，導(dǎo)致該種結(jié)構(gòu)形式的橋梁在使用過(guò)程中已發(fā)生多起傾覆事故。

目前橋梁設(shè)計(jì)者關(guān)注的重點(diǎn)在于橋梁的抗彎、抗剪承載能力方面，對(duì)于偏心偶然超載作用關(guān)注不足。近年來(lái)國(guó)內(nèi)獨(dú)柱墩連續(xù)箱梁橋傾覆事故頻繁發(fā)生，逐漸引起相關(guān)人員的反思。究其原因，多數(shù)事故橋梁墩柱橫橋向采用單支點(diǎn)支撐，在超載車(chē)輛偏載作用下，結(jié)構(gòu)的橫向抗傾覆性較差，尤其是獨(dú)柱匝道箱梁橋的橋面狹窄，自重小，車(chē)輛荷載在荷載組合中所占的比重大。同時(shí)因?yàn)楝F(xiàn)行的公路橋梁規(guī)范對(duì)于橫向傾覆穩(wěn)定性沒(méi)有相關(guān)的規(guī)定，處于空白狀態(tài)，設(shè)計(jì)時(shí)往往又會(huì)忽略偏心偶然超載作用下的橋梁橫向穩(wěn)定計(jì)算分析，使得在偶然作用下的結(jié)構(gòu)使用帶來(lái)隱患。

結(jié)構(gòu)傾覆是較復(fù)雜的力學(xué)現(xiàn)象，屬于支座非線性分析的范疇。在結(jié)構(gòu)傾覆之前，必然會(huì)先產(chǎn)生支座偏壓甚至脫空現(xiàn)象。支座脫空之后，脫空的支座失去對(duì)結(jié)構(gòu)的支撐作用，只剩下其余的支座對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生約束，這必然會(huì)導(dǎo)致支座反力的重分布，此過(guò)程中必然會(huì)出現(xiàn)諸如支座豎向壓力超過(guò)支座設(shè)計(jì)強(qiáng)度引起支座破壞，傾覆過(guò)程中支座轉(zhuǎn)角變形過(guò)大所引起的梁體滑移現(xiàn)象，因此結(jié)構(gòu)傾覆與支座支撐作用是否失效緊密相關(guān)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于提高獨(dú)柱墩橋梁抗傾覆性能的方法，在獨(dú)柱墩與箱梁底部設(shè)置鋼拉桿，通過(guò)推遲支座偏壓破壞的臨界狀態(tài)以提高獨(dú)柱墩橋梁抗傾覆性能。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種用于提高獨(dú)柱墩橋梁抗傾覆性能的方法，其特征在于在墩柱兩側(cè)分別設(shè)置拉桿裝置，所述拉桿裝置包括分設(shè)墩柱兩側(cè)的鋼拉桿，所述鋼拉桿的兩端分別通過(guò)連接件固定于梁底和墩柱上；通過(guò)調(diào)節(jié)鋼拉桿工作長(zhǎng)度產(chǎn)生初始拉、壓力，以保證鋼拉桿在防傾覆過(guò)程中始終處于工作狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，梁底鋼墊板通過(guò)螺栓固定在墩柱兩側(cè)的主梁梁底，將墩柱鋼墊板用螺栓固定在墩柱兩側(cè)的側(cè)面，梁底鋼墊板下方設(shè)置有上叉耳，墩柱鋼墊板的上方設(shè)置有下叉耳，上叉耳和下叉耳設(shè)置相對(duì)應(yīng)的螺孔，鋼拉桿的上部設(shè)置在上叉耳的螺孔內(nèi)，鋼拉桿的下部設(shè)置在下叉耳的螺孔內(nèi)，鋼拉桿的上部和下部分別設(shè)置相反的螺紋，在鋼拉桿的中部設(shè)有施力點(diǎn)，在施力點(diǎn)處施加外力矩，調(diào)節(jié)鋼拉桿工作長(zhǎng)度。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，該方法包括以下步驟：A、確定拉桿合理的安裝位置，其豎向梁底支撐處與原支座中心距離為d，墩柱支點(diǎn)處與梁底距離為H；B、根據(jù)既定的抗傾覆系數(shù)要求，則可求出拉桿裝置的最大受力設(shè)計(jì)值F，進(jìn)而可確定出拉桿裝置的截面尺寸；C、初步確定鋼拉桿的工作長(zhǎng)度h，鋼拉桿兩端擰入上叉耳、下叉耳中，調(diào)節(jié)鋼拉桿工作長(zhǎng)度至設(shè)計(jì)長(zhǎng)度；D、調(diào)節(jié)至設(shè)計(jì)長(zhǎng)度后，固定上叉耳和下叉耳，在鋼拉桿中部施力點(diǎn)處施加外力矩，繼續(xù)擰緊鋼拉桿，使得鋼拉桿初始力，其值均為5%F，力值大小可通過(guò)鋼拉桿中內(nèi)置的監(jiān)測(cè)模塊控制。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述鋼拉桿內(nèi)置檢測(cè)模塊，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)重載、偏載車(chē)輛通過(guò)橋梁的情況，通過(guò)在線采集、巡檢采集的手段，經(jīng)云平臺(tái)實(shí)施傳遞數(shù)據(jù)，至手機(jī)或電腦終端，以便判斷超載車(chē)輛通過(guò)橋梁的時(shí)間地點(diǎn)。

本發(fā)明通過(guò)上述方案特征構(gòu)成的明顯的技術(shù)特點(diǎn)：其一，錨固于梁底和墩柱上的連接件和鋼拉桿，將墩柱與箱梁連接為一體，造型更簡(jiǎn)潔、自重更輕及后期養(yǎng)護(hù)更方便、適應(yīng)性強(qiáng)易推廣。其二，內(nèi)置監(jiān)測(cè)模塊的鋼拉桿可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)重載、偏載車(chē)輛的通過(guò)橋梁的情況，通過(guò)在線采集、巡檢采集的手段，經(jīng)云平臺(tái)實(shí)施傳遞數(shù)據(jù)，至手機(jī)或電腦終端，通過(guò)數(shù)據(jù)分析來(lái)可準(zhǔn)確判斷超載車(chē)輛通過(guò)橋梁的時(shí)間地點(diǎn)，為相關(guān)部門(mén)治超提供有效手段。本發(fā)明提出一條較其他提高獨(dú)柱墩橋梁抗傾覆性能方法施工更加方便、自重更輕、更易養(yǎng)護(hù)的方法及思路，在適用性、經(jīng)濟(jì)性、高效性等方面均有較高推廣價(jià)值，對(duì)眾多已建成的獨(dú)柱墩橋梁提高抗傾覆性能提供了可靠的保障。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的拉桿裝置橫橋向構(gòu)造圖。

圖2為本發(fā)明的拉桿裝置順橋向構(gòu)造圖。

圖3為本發(fā)明的安裝示意圖。

圖4為在線監(jiān)測(cè)示意圖。

圖中包括：主梁1、墩柱2、梁底鋼墊板3、螺栓4、墩柱鋼墊板5、上叉耳6、下叉耳7、鋼拉桿8、鎖定螺栓9、施力點(diǎn)10。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作出詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1和圖2所示，主梁1梁底與墩柱2之間設(shè)置有支座，將梁底鋼墊板3通過(guò)螺栓4固定在墩柱2兩側(cè)的主梁1梁底，將墩柱鋼墊板5用螺栓4固定在墩柱兩側(cè)的側(cè)面，梁底鋼墊板3下方設(shè)置有上叉耳6，墩柱鋼墊板5的上方設(shè)置有下叉耳7，上叉耳和下叉耳設(shè)置相對(duì)應(yīng)的螺孔，鋼拉桿8的上部設(shè)置在上叉耳6的螺孔內(nèi)，鋼拉桿8的下部設(shè)置在下叉耳7的螺孔內(nèi)，鋼拉桿8的上部和下部分別設(shè)置相反的螺紋，在鋼拉桿8的中部設(shè)有施力點(diǎn)10，在施力點(diǎn)10處施加外力矩，使得鋼拉桿8與上叉耳6、下叉耳7螺紋擰緊連接為一體，其中鋼拉桿8可通過(guò)擰緊長(zhǎng)度多少來(lái)調(diào)節(jié)長(zhǎng)度，調(diào)節(jié)裝置的設(shè)置有利于施工且可解決施工誤差問(wèn)題。梁底鋼墊板3下方設(shè)置有用于安置上叉耳6的上夾片, 墩柱鋼墊板5的上方設(shè)置有用于安置下叉耳7的下夾片, 上叉耳6和下叉耳7分別通過(guò)鎖定螺栓9固定在上夾片和下夾片上。

以圖3為例，闡述拉桿裝置的設(shè)計(jì)與安裝過(guò)程。根據(jù)具體工程實(shí)際確定出拉桿合理的安裝位置，其豎向梁底支撐處與原支座中心距離為d，墩柱支點(diǎn)處與梁底距離為H；根據(jù)既定的抗傾覆系數(shù)要求，則可求出拉桿裝置的最大受力設(shè)計(jì)值F，進(jìn)而可確定出拉桿裝置的截面尺寸；初步確定鋼拉桿8的工作長(zhǎng)度h，再將鋼拉桿兩端擰入上叉耳、下叉耳中，通過(guò)調(diào)節(jié)擰緊長(zhǎng)度來(lái)調(diào)節(jié)工作長(zhǎng)度，以利于施工安裝，其最大可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度為（L1+L2）/2，其中L1、L2分別為鋼拉桿8最初露出上叉耳的上端螺紋長(zhǎng)度，以及最初露出下叉耳外的下端螺紋長(zhǎng)度，圖中h1為上叉耳的高度，h2為下叉耳的高度；調(diào)節(jié)至設(shè)計(jì)長(zhǎng)度后，將上叉耳6放入上夾片內(nèi)，下叉耳7放入下夾片內(nèi)，并安裝鎖定螺栓9，將上叉耳6和下叉耳7固定，然后在鋼拉桿中部10處施加外力矩，繼續(xù)擰緊鋼拉桿8，使得鋼拉桿8產(chǎn)生初始力，其值約為5%F，力值大小可通過(guò)鋼拉桿8中內(nèi)置的監(jiān)測(cè)模塊進(jìn)行監(jiān)測(cè),從而達(dá)到精確控制。

如圖4所示，所述鋼拉桿內(nèi)置檢測(cè)模塊，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)重載、偏載車(chē)輛通過(guò)橋梁的情況，通過(guò)在線采集、巡檢采集的手段，經(jīng)云平臺(tái)實(shí)施傳遞數(shù)據(jù)，至手機(jī)或電腦終端，以便判斷超載車(chē)輛通過(guò)橋梁的時(shí)間地點(diǎn)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。