预应力混凝土箱梁砸击后损伤检测与仿真分析.pdf
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1、2 0 1 3 年 3 月第 3 期 城 市道桥 与防洪 管理施工 1 3 7 预应力混凝土箱梁砸击后损伤检测与仿真分析 王 鸣 军 ( 常州市市政管理处 ,江苏常州 2 1 3 0 0 2 ) 摘要 : 该文以常州市某大桥引桥为对象, 研究探讨了砸击事故对预应力混凝土箱梁桥总体技术状况和安全性能的影响。 结果表 明 : 砸击事故造成引桥桥面铺装与箱梁顶板面积约( 1 5 1 5 ) m 的区域直接被砸穿 , 箱梁顶板 3根纵向、 3 根横 向预应力钢筋被 砸外露且局部下凹变形 , 主筋被砸弯。有 2 个箱室顶板混凝土受冲击破碎、 劈裂 、 脱空, 腹板与顶板交接处纵 向开裂, 腹板混凝土 产
2、生 5 条斜向裂缝。 纵向预应力筋锚固齿板混凝土在顶板连接处破碎 , 钢筋露出。 在假定的砸击荷载作用下 , 理论仿真分析顶、 底 板 及腹板受 损面积略 大于实测 结果 。 关 键 词 : 预应 力混凝 土箱梁 ; 砸 击损伤 ; 技术状况 ; 检测 与评 定 ; 预应 力筋 ; 裂缝 ; 常 州市 中图 分类号 : U 4 4 7 文献 标识 码 : A 文章编 号 : 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 3) 0 3 0 1 3 7 0 3 0 前言 2 0 1 2年 1 2月 2 2日上午 1 1时左右 , 常州某大 桥 引桥第 五联 附近打桩机倒塌 ,桥梁受到撞击多 处受
3、损 。为全 面了解 和掌握此次事故对桥梁结构 总体技 术状况和安全性 能的影响 ,本文选取砸击 事故后受 损 的预应 力混凝 土箱梁为研 究对象 , 通 过对受损桥梁主体结构及其 附属构件 的全 面检查 结果 ,掌握 了大桥桥 面砸击后重要结构部位 的技 术状况 。同时 , 对桥面砸击进行 了结构损伤仿真分 析 , 研究 了桥面砸击引起的箱梁受力分布规律【 。 从而为此类事故造成 的桥梁损伤状况及其加 固维 修提供 了经验与技术支撑 。 1 工 程概况 事故桥梁为常州市某大桥引桥第五联 , 跨径组 合为( 33 0) m, 单箱 5室结构 , 分别 于支座处和每 跨跨 中处设置横隔板 , 箱梁
4、横断面为斜腹板截面 , 桥面宽度 3 0 5 m, 底板宽 2 3 5 m。 箱梁高 1 7 0 m, 顶 板厚 2 5 c m,底板厚 2 2 c m 一 4 0 e m,腹板厚 4 5 e m 7 5 e m。主梁采用 C 5 0混凝土 , 桥墩 、 桥台采用 C 3 0 混凝土, 桥面铺装采用 8 e m厚沥青混凝土铺装 + 1 mm 防水层 + 5 e m厚钢筋混凝土铺装 。设计荷载 : 公路 一 I 级 ,人 群荷载 : 3 5 k N m 。桥梁总体布置如图 1 所示 , 事故现场参见图 2所示。 2 箱梁砸击后受损区域调查 通过对大桥受到砸击后 的损伤 和缺 陷进行 全 面 、
5、细致 、 深入 的现场检查 , 查 明结构 主要构件 的 损伤区域及损伤程度 , 以便能分析、 评价损伤对桥 梁技术状况产生 的影响。 收稿 日期 : 2 0 1 3 一 叭一 1 O 作者简介: 王鸣军( 1 9 6 7 一 ) , 男 , 江苏太仓人 , 高级工程师 , 从 事 市政公 路 、 桥梁 工程养护 、 管理工作 。 a 立面 图 b 箍 横断画图 图 1常州市某大 桥引桥 第五 联总体布 置及典型 断面图( 单位 : c m) 图 2 常州 市某大桥 引桥第五联 受打桩机倒 塌砸 击事故 现场 经事故现场调查与测定 ,打桩机砸击后大桥 主要受损 区域包括 : ( 1 ) 受砸击
6、区域主要为引桥第 五联 1 5 # 1 6 #墩间跨 ; ( 2 ) 桥面铺装与箱梁顶板砸 击面积大致为( 1 51 5 ) m , 沿桥梁纵 向为 1 5 # 1 6 # 墩问跨东侧距 1 5 #墩顶伸缩缝中心 2 1 0 m 2 2 5 m, 横向为东侧端部 5 2 m一 6 7 m范围。 砸穿 区域 附近 桥面铺装多处位置有坑槽 ; ( 3 ) 东侧约 7 6 m非机动 车道栏杆 、 约 5 7 m分 隔墩栏杆被砸断 , 相应受损 部位下方混凝土局部破损 。 3 箱梁砸击后结构技术状况检测结果 3 1 箱梁表观状况检查 针对箱梁受到直接砸击的情况 ,深人检查箱 学兔兔 w w w .x
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