基于裂缝统计参数rc梁桥承载力评定探究

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1、基于裂缝统计参数RC梁桥承载力评定探究　　摘要：本文主要是通过裂缝信息的应用，来定量评估RC梁桥承载力，并将裂缝参数进行无量纲化，通过研究裂缝可能对RC梁桥承载力产生的影响，选择裂间距、高度以及宽度作为其主要参数。通过对实际裂缝调查研究，得出裂缝指标与RC梁桥承载力检算系数的对应关系，从而对桥梁承载力作出准确的评定。在本文的最后一部分，以某一简支T梁桥为实例，利用这一方法对承载力进行检算评定，然后对比所得到的结果。实践证明，这一方法非常的可靠、简便，而且经济性非常的强，可应用在RC梁桥承载力检算评定实践之中。关键词：裂缝指标；承载力评估；RC梁桥；桥梁

2、工程中图分类号：TV543+.6文献标识码：A文章编号：6随着经济的发展，公路交通运输量增长迅猛使桥梁负荷越来越大，很多桥梁结构均出现了严重的开裂等病害，处于无检养状态或半检养状态，这就急需一种便捷、快速的方法来对桥梁结构的承载能力进行有效判断。对桥梁承载力的评定可以通过试验荷载与分析验算结构相结合的方法，对比结构的抗力效应和荷载效应，从而分析评估结构的承载性能。荷载试验法需要大量的资金、物力、人力以及时间，虽然在一定程度上来说具有说服力，但是会对正常的生活生产秩序带来严重影响，因此，荷载试验的方法在实践中局限性较大。因此，研究基于的裂缝统计参数的RC

3、梁桥承载力方法，不仅可突破传统的桥梁承载力评估方法的局限性，而且可通过外观检测即可快捷准确地评估梁桥结构的承载性能，具有巨大工程应用价值和理论意义。1、裂缝指标验算系数确定在桥梁定期检查过程中，裂缝是重点内容，裂缝的产生及其扩展，主要原因在于混凝土结构遭到了不同程度的损伤造成的。在桥梁承载能力评估过程中，可利用桥梁混凝土裂缝计算评估指标的分析研究，来评估该桥梁结构自身的承载能力。基于此，也提出了RC梁桥承载能力的评估方法。实践中可以看到，裂缝具有离散性特点，开裂之后的承载力、刚度分析研究，主要是基于外观层面的调查，获得裂缝特征统计参数。对于裂缝效应而言

4、，裂缝参数的确定主要有如下几种，即裂缝最大高度、宽度极值、平均高度、宽度平均值以及间距平均值和间距极值，同时这些参数与桥梁结构承载力之间，也存在着一定的线性回归关系。比如，在裂缝的高度方面，存在较大离散性，所以选择能够反映出结构整体裂缝的平均高度。计算值与裂缝平均间距实测值之比如下表示：，计算平均裂缝间距的公式为：，正常使用极限状态设计最大裂缝宽度与荷载作用下裂缝最大宽度之比为：，梁高与裂缝平均统计高度之比为：。6实践中，考虑到上述裂缝间距、宽度以及高度的关联性，所以在裂缝统计参数选择过程中，通过裂缝平均间距反映桥梁全范围内的裂缝数量及整体状态；在裂缝

5、宽度方面，主要考虑的是结构按正常应用极限状态设计时，对裂缝最大宽度进行限制，为与之对比、间接反映桥梁结构自身的承载性能，可选择裂缝最大宽度；在裂缝高度方面，主要考虑的是裂缝最大高度时的离散性也非常的大，因此其可反映桥梁结构整体裂缝情况。2、指标权重计算本文所采用的是层次分析法，对各影响因素的权重进行确定。通过对各裂缝统计参数的分析，对桥梁承载力影响程度进行研究，参考现有研究成果，可得到目标桥梁承载力（设为A）对指标B（B1、B2、B3)的判断矩阵，如下表所示。通过计算，可得到裂缝指标B的计算表达式，即B=0.1699B1+0.4429B2+0.3873

6、B3。通过对裂缝参数进行实际调查分析，将计算所得裂缝指标B与M和Mj进行对比，Mj代表极限状态下的计算荷载数值，而M是实际荷载作用。通过计算，当裂缝指标小于1时，其具有承载潜力；当裂缝指标大于1时，则说明桥梁表面结构、构件的承载能力不足。3、RC梁桥裂缝统计参数与承载能力之间的关系6据调查显示，当前国内外研究人员所做的试验显示，桥梁结构截面是矩形、T形以及工字形和环形钢筋混凝土结构时，受弯构件在混凝土开裂之前，混凝土钢筋梁截面应当符合平截面假定，开裂后至极限状态过程中，经大标距量测的钢筋混凝土，平均应变依然要符合平截面之假定。（1）裂缝高度与桥梁结构承

7、载力之间的关系以矩形截面混凝土梁为例，分析研究荷载作用下的混凝土梁在不同受力阶段所产生的裂缝状况。在弹性阶段，钢筋与混凝土均处在弹性状态下，因此没有裂缝产生。当截面处于开裂状态时，混凝土梁截面开裂时会呈现出一种受力状态。当达到一定的抗拉强度之后，应力将不再继续增加，但应变确会继续增加，最终多数混凝土应力达到一定的程度，就会形成接近矩形曲线应力图形。在结构带裂缝阶段，压区混凝土也处于弹性阶段，当桥梁结构刚出现裂缝时，其截面拉区位置的混凝土会撤出工作状态。（2）裂缝宽度与桥梁结构承载力之间的关系6通过对桥梁裂缝产生的机理进行分析研究发现，裂缝的宽度与混凝土

8、钢筋应力之间，实际上是成正比例关系，而且其数值随着钢筋材料的直径增大而增大、随配筋率的不断增大