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洞湾大桥是湖北省境内的一座大跨度变截面悬链线无铰双曲拱桥，针对该桥的病害特点，同时采用局部增大主拱圈截面、更换腹拱圈、减轻结构自重和制定严格的拆桥工艺4种措施来加固改造危旧双曲拱桥。采用空间有限元计算方法，建立了桥梁维修加固前后的空间模型，计算结构内力情况并确定桥梁的抗力效应；同时对加固前后桥梁进行静、动荷载试验，检测桥梁的实际承载能力状况。分析计算及试验结果表明：通过维修加固，桥跨截面抗力储备明显提高，桥梁结构刚度和承载能力完全达到公路-Ⅱ级的设计要求。