佛开高速公路预应力混凝土连续工字梁桥加固后状态评估.pdf
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1、 2 8 铁道建筑 V f U 笋 八 l I 、 一 、 一 十 牛 墨 - l 。 _ 4 l 1 2 0 2O 【 1 3 0 1 3 O 2 O 【 1 2 0 图 3 墩顶湿 接缝 加固立面构造 ( 单位 : c m) 酒 - , , , , , , , Y Z Y ) ( J j _ 2 8 0 I 4 0l 2 8 0 J 4 0 图 4 墩顶湿接缝加 固平 面构造( 单位 : c m) 2评价思路及 内容 2 1 评价 1 ) 加 固效 果有效 性评 价 本次 评价 主要 通 过 荷 载试 验 及 计 算 分 析 的 方 式 , 对桥 梁加 固后 是否 满 足设 计 荷 载 使
2、 用 要 求 , 及 桥 梁 加 固后承载力的提高进行量化分析 。 基于计算分析的有效性评价 根据 加 固设计 图纸 , 采 用计 算分 析 的方法 , 给 出加 固前后 桥梁 承载 力 的提高 率 。 基于 荷载 试验 的有 效性评 价 荷载试 验 的方法 与结 构 计 算 方法 不 同 , 它 比较 直 接地 反映 了桥 梁加 固后 , 设计 活载 作 用 下 桥 梁 真 实 的 响应 , 是对 使用 阶段 桥梁 受力 、 变形 改善 情 况 的直观 检 验 。本次 通过 荷载试 验 给 出加 固前后设 计 活载 下混 凝 土 ( 或 钢筋 ) 应 力 的改善情 况 , 对加 固效 果进
3、行评 价 。 2 ) 加 固效果 耐 久性评 价 采用 取芯 方法 检测 新增 混凝 土 与原混 凝 土的 黏结 及协同受力情况。要求黏结较好 , 不出现脱层现象。 2 2主 要工 作 内容 1 ) 外观检查。增大截面加 固方式 主要 检查新增 混凝 土 表观状 况 以及采 用取 芯方 法 检测新 增 混凝 土与 原 混凝 土 的黏结 及协 同受 力情 况 。 2 ) 计算分析。通过对试验桥跨 的计算分析 , 验算 加固后结构是否能满 足规范要求 、 加 固措施对结构 受 力的改善情况。 3 ) 荷载试 验。本次试 验桥跨选择该桥第 4 45 0 跨 ( 7 x 2 0 m 预应 力混 凝土
4、连续 工字 梁 ) 进行 。通 过 荷 载 试验 , 分 析加 固之 后 试 验 桥联 受 力 是 否 能 满 足 规 范 要 求 。 3 桥 梁加 固后状态评估 3 1 历年 检测 情况 通过 2 0 0 8年至 2 0 1 2年对 梁端 加大 截 面 区域 检测 结 果 的对 比分 析 , 工字 梁 梁 端 新 增 混 凝 土倒 角处 有短 细裂 缝 , 宽度 约 为 0 1 mm 左 右 ; 从 裂缝 形 态 上 来 看 , 属 于 混 凝 土 收 缩 裂 缝 , 与 梁 端 原 有 裂 缝 无 明 显 对 应 关 系 。 3 2 现 场抽 芯检 测 检 查结 果显 示 , 梁 体 两侧
5、 腹 板 加 大截 面 处 新 旧混 凝土交接面质量较差 , 普遍存在开裂现象 ; 取芯检测也 表 明 , 新 旧混凝 土 问 黏结 质 量 普 遍 较 差 , 在 抽 取 的 2 0 个 芯样 中仅 有 一个 芯样 新 旧混 凝 土 间连 接 状 况 较 好 。 根 据 原设计 图纸 , 新 增 混 凝 土 与 旧混 凝 土 间 未 明确 要 求进行凿毛处理 , 仅涂刷界面剂 , 在加固完成至今原有 界面 剂老 化从 而影 响 了 新 老 混 凝 土 间 的 黏结 , 对 加 固 效果 也有 较大 的影 响 。 3 3 计算 分 析 本 次计算 分 析工 作选 取静 载试 验所 选 取桥 跨
6、 的工 字梁进行结构检算 , 计算 时针对该桥 的主要加 固措施 计算 以下内容 : 1 ) 七孔一联连续梁模型( 原设计状态 ) , 验算在原 。 2 0 1 4年第 6期 陈 云等 : 佛开高速公路预应力混凝土连续工字梁桥加 固后状态评估 2 9 设计状态下结构受力是否满足规范要求 , 根据计算结 果 对结 构病 害原 因进行 分 析 。 2 ) 针对 梁端 增大 截 面 的加 固方式 进 行 专 项 验算 , 验 算 经加 固后结 构梁 端抗 剪承 载力 是否满 足要 求 。 结 构计 算其 它参 数 按 照 公 路 钢 筋 混凝 土 及 预 应 力混凝土桥涵设计规范 ( J T J 0
7、 2 3 8 5 ) 规定选取 。 3 3 1 原设计状态承载力极 限状态验算( 表 1 、 表 2 ) 表 1 承载 能力极 限状态 弯矩检算 k N m 表 2 承载 能力极限状态剪力检算 k N 从承载能力极 限状态检算结果可知 , 原桥梁结构 抗弯承载能力基本满足规范要求 , 但 次边跨跨 中抗弯 承载能力 以及梁端抗剪承载能力富余量较小。这也是 梁 端湿接 缝 与梁体 交界 处 出现斜 向开 裂 的主要 原 因 。 3 3 2 针 对 梁端加 固方式进 行 专项验 算 针对 梁 端增 大截 面 的 加 固方 式 进 行 专 项 验算 , 偏 安全地仅考虑新增截面参与受力进行抗剪验算。
8、加 固 后结构支点处最大剪力 Q , :1 o 1 2 k N, 按照加 固设计 规范计算最大抗力 , =1 5 5 6 k N。 可 见采 用增 大截 面 的方 法 , 在 不 考 虑原 结 构 抗 剪 承载能力情况下 , 加固后结构抗剪承载能力能够满足 规 范要 求 。这说 明采 用增 大截 面 的加 固方式对 梁端 进 行加固处理 , 可以有效地提高梁端截面的抗剪承载力。 3 4荷 载试 验 3 4 1 试 验 内容 根 据预 应力 混凝 土连 续 工 字 梁 结构 的受 力 特 点 , 本 桥 静 载 试 验 的 测 试 截 面 共 4个 , 分 别 为 第 5 0跨 0 4 L处最大
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