项目概述
此次桥梁复核计算应苏黎世州土木工程局的要求而开展。在对该桥梁抗剪安全性进行专项评估的过程中，发现斜交桥上部结构某角部支座处的后张预应力体系钢束锚固不满足要求。
工程挑战
上部结构存在多项与静力计算相关的特殊情况，包括抗剪钢筋构造不足以及独特的后张预应力体系对主梁支座的影响。这些因素均在后续详细结构分析中得到了充分考虑。
纵向主梁腹板采用箍筋进行抗剪配筋。部分箍筋肢仅在截面顶部进行了局部锚固，而在底部通过弯折实现完全锚固。其余箍筋满足瑞士规范的构造要求。
采用逐级精细化的近似分析方法，对受力最大腹板的支座区域进行了详细分析。首先，依据瑞士规范的设计公式估算抗剪承载力。针对箍筋构造不足的情况，需根据学术文献和试验研究对标准方法进行修正。随后，采用详细的桁架模型进一步细化分析。最后，利用非线性有限单元（FE）分析，基于弹塑性应力场法，通过 IDEA StatiCa Detail 对局部力流进行了分析。
非线性有限元分析对拉压杆模型所得结果提供了重要验证。该方法以更精细的方式考虑了分布式抗剪钢筋，同时通过压力场最优局部倾角自动分析混凝土中相应的应力状态。基于钢筋粘结的显式建模，该方法能够详细考虑箍筋的具体锚固条件，从这一意义上说，它是对拉压杆分析的进一步细化。
由于 IDEA StatiCa Detail 考虑了变形行为和应变协调性，因此还能深入了解材料的变形需求。对于抗剪配筋率较低的构件，混凝土压力场极有可能出现很小的倾角。一方面，相应的较大横向应变会降低混凝土抗压强度；另一方面，由此产生的箍筋应变可能达到临界水平，从而对主梁的极限承载力起控制作用。这两种与变形相关的效应在拉压杆模型中难以考虑，而在 IDEA StatiCa Detail 中则得到了显式处理。该程序根据局部横向应变状态降低混凝土抗压强度，并同时校核箍筋应变。IDEA StatiCa Detail 中受拉弦杆模型的实现，对于量化裂缝处钢筋应变集中程度、进而在较小压力场倾角下对变形需求进行合理评估具有重要价值。
结果与解决方案
通过详细分析，结构大部分区域的结构安全性得以验证。然而，在桥梁10个支座中的某一支座处，由于支座处受弯钢筋锚固不当，仍存在缺陷。针对这一概念性薄弱环节，专门研发了加固措施，以确保结构在剩余使用年限（数年）内安全运营，且不对使用造成重大限制。为加固相关支座区域，安装了外置钢制受拉弦杆作为附加受弯钢筋，以承担支座处因剪力产生的纵向拉力。与既有结构的连接通过机械方式实现，包括穿透钻孔的螺纹杆、植入式销钉，以及与现有结构支座和端横梁的接触连接。
该加固措施在桥梁限流运营状态下实施完成。整个加固工程的规划与施工管理均由 dsp 负责。确定详细钻孔位置所需的既有钢筋扫描工作，也由 dsp 使用 Profometer 和探地雷达完成。
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