某加固混凝土连续梁桥静载试验研究.pdf
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1、总第 1 2期 某加固混凝土连续梁桥静载试验研究 5 某加 固混凝土连续梁桥静载试验研究 廖凌云 , 张刚 ( 1 武汉市桥梁维修管理处, 湖北 武汉 4 3 0 0 0 0 ;2 中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司, 湖北 武汉 4 3 0 0 3 4 ) 摘要: 某混凝土连续梁桥跨径布置为 5 2 7 m, 经过 加固处理, 为评定其加固效果 , 对其进行有限元计算分析及 静载试验研究, 结果表明: 该桥实测结果与计算值有很好的 吻合性, 桥梁结构工作状况处于弹性范围, 桥梁实际强度、 刚 度和承载能力满足设计及规范要求, 桥梁工作性能满足设计 和安全运营要求。桥梁加 固效果明显 ,
2、 满足通车要求。同 时, 提出应根据试验测试值对计算值进行修正的概念。 关键词: 连续梁桥; 桥梁加 固; 静载试验 ; 有限元法; 校 验系数 度不满足要求 , 承载能力不足 , 现有病害已严重影响 桥梁安全运营” 。其后对该桥采取了以下加 固措施 : 常规处 理。对该桥各跨 存在 的裂缝 、 混凝土破 损 、 空洞、 钢筋外露锈蚀、 大面积修补 、 预应力管道未 注浆等病害按常规措施进行处理。 增设纵向体 外预应力 、 底板粘贴钢板。 加厚箱梁腹板 、 增设 腹板预应力钢束 。 重做桥 面铺装 。为了验证该 桥加固效 果 , 对 该桥进 行有 限元计 算分 析及 静载 试验 。 1 引 言
3、 3 有限元计算分析 桥梁静载试验是检验桥梁性能及工作状态 ( 如 结构 的强度 、 刚度) 最直接 、 最有效的办法 , 它主要是 通过测量桥梁结构在静力荷载作用下各控制截面的 应力及结构变形 , 从而确定桥梁结构实际工作状态 与期望值是否相符。对加固后桥梁进行静载试验, 通过相关数据的对 比, 可对该桥加 固效果及加固后 桥梁荷载等级进行评定。 2 工程概况 某混凝土连续梁桥为高速公路匝道桥 , 于 2 0 0 8 年 1月通车并投入运行 , 该桥跨径 布置为 5 2 7 m, 桥面横向布置为 0 5 m( 护栏 ) + l 1 m( 行 车道) + 0 5 m( 护栏 ) 。设计荷载为汽
4、车 一超 2 O级、 挂车一 1 2 0 。上部结构为等截面预应力混凝土连续箱梁, 下 部结构为柱式墩台、 钻孔灌注桩基础。该桥于 2 0 0 9 年 7月进行了定期检查 , 综合评定该桥技术状况 为 三类桥; 2 0 1 1 年 9月进行 了病 害检查 及特殊检测 , 发现包括裂缝 、 混凝土破损 、 钢筋锈蚀在内的多种病 害; 2 0 1 2年某检测公司对该桥按公路 一 工级进行 了 静载试验 , 试验采用 9辆 3 0 0 k N的重车进行加载 , 测试内容主要包括应力 、 挠度及裂缝监测 , 荷载试验 结论为该桥“ 在汽车一超 2 O级荷 载作用下 , 箱梁刚 试验前采 用桥梁 专用
5、计算 软件 MI D AS Ci v i l 2 0 1 0 对该桥建立有限元模型 ( 图 1 ) 进行计算分析, 桥梁 活载效应按 2车道计算 , 横 向折减 系数为 1 。 通过计算 内力包 络图 , 确定 最不利荷载截 面位 置。 对该桥的内力及位移包络图计算分 3 种情况考虑: 情况 1 , 原设计 ( 即不考虑任何加 固措施 ) ; 情 况 2 , 仅考虑新增腹板 作用; 情况 3 , 考虑新增腹 板和桥面铺装 同时作用 。由此确定最不利荷载截面 应与加固前静载试验测试截面相同。 图 1 有限元模型 4 静载试验 4 1 试验准则 ( 1 )为评定加 固效果 , 将本次荷载试验测试结
6、 果与加固前静载试验测试结果进行对 比, 因此 , 本次 静载试验所选定测试截面、 测点布置、 加载效率及轮 位布置等与加固前静载试验相 同。 收稿 日期 :2 0 1 3 0 7 1 5 作者简介: 廖凌云( 1 9 8 2 一) , 男, 助理工程师, 2 0 0 7 年毕业于湖北文理学院土木工程专业, 工学学士。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 6 桥梁检测与加固 ( 2 )为评价加 固后桥梁是否满足原设计要求 , 将本次静载试验测试结果与加固前理论计算值相 比 较 , 通过各控制指标校验系数大小来确定 。 ( 3 )为评价加 固后桥 梁是否满 足加 固设
7、计 要 求, 将本次静载试验测试结果与加固后理论计算值 相 比较 , 通过各控制指标校验系数大小来确定。 ( 4 )根据 大跨径混凝土桥梁的试验方法 进行 评定 , 试验加载效率范围为 : 0 8 r l 1 0 。 4 2 测试 内容及测点布置 静载试验测试内容包括应力测试 、 挠度测试 、 裂 缝监测及温度场测试等。部分应力测点布置及挠度 测点布置如图 2 、 图 3所示 , 需说 明的是 , 为测试在 荷载作用下该桥加固措施是否与原结构共同参与受 力 , 本次静载试验应力测点增加跨 中位置的钢板应 力测点和新增腹板应力测点。 4 3 测 试工 况 本次静载试 验测试工况有 : 工 况 1
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