桥梁超载危害以及试验分析

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1、桥梁超载危害以及试验分析（广州市市政工程设计研究总院，广东广州510060）摘要：木文通过对三座桥梁的病害调查以及荷载试验检测，对桥梁出现的损伤进行了描述，并对引起这些病害的原因进行了的分析并提出几点建议。关键词：桥梁；承载力；超载；检测.1八—刖目车辆的超载是造成桥梁结构使用性能下降及破坏的主要原因，根据交通管理部门对高速公路以及国、省道主干线的调查资料显示，桥梁行车道的损伤要远比超车道严重，车流量大的方向要比车流量小的方向损伤严重，行车速度快的路段上的桥梁要比行车慢的桥梁损伤严重，这些都说明了超载超限对桥梁结构造成的危害。1广东南海某大桥的检测1

2、.1工程概况该桥跨越南海市丙南涌，于1978年竣工。跨径为：2×净3.6m（板拱）+4×净45m（主桥，空腹双曲拱桥）+2×净5m（板拱），主桥主拱圈由6片拱肋组成。桥面宽度为：净7m+2×0.75m,两车道。主桥矢跨tL：1/6o拱轴系数：m=2.814o主拱圈拱轴线型式：悬链线。墩台型式：主墩均为实体桥墩。基础型式:南侧桥台及各桥墩均为沉井基础，北侧桥台为扩大基础。设计荷载等级：汽-15;验算荷载：挂-80。1.2病害描述该桥地处中国经济发达的珠江三角洲，物流量非常大，其中由南向北行车方向经常通行超

3、载车辆，另一侧基木为空载车辆返回。超载车辆对桥梁造成的危害非常明显，在超载车辆的行车道处，桥面破损严重，同时，在对应的梁肋处，梁与梁之间的连接损伤严重，在纵向绞缝处出现裂缝，桥面雨水从裂缝中渗漏痕迹明显。腹拱墩混凝土发生严重破碎，钢筋锈蚀严重，引桥板拱拱顶开裂，宽度约有2cm。1.3荷载试验1.3.1静力荷载试验静力荷载试验通过载重汽车按内力等效原则进行现场加载，使试验加载的内力效率系数达到设计荷载的0.8〜1.05,通过测试在试验荷载下被测试截面拱肋的应变、挠度，与理论模型的计算值进行比较，吋结合结构的承载力验算，综合评价结构的承载能力。(1)试验

4、简介由于双曲拱桥的承重结构为多片拱肋组成，而各片拱肋又通过横隔板、拱板及拱波等连接，因此，其受力体系为一空间结构，本文采用空间有限元软件分析其横向分布系数，再用平面计算软件按动态规划法对结构进行最不利加载。(2)荷载横向影响线通过计算，试验加载采用3辆25吨的卡车，分别对拱脚、L/4、L/2截面各片拱肋共20个工况进行加载。(3)试验结果a.应变分析中跨3L/4截面拱肋底面应变校验系数的平均值为:52.0%，最大值为:104.8%;平均相对残余变形值为：1.6%,最人残余变形值为：3.7%。此截面应变效验系数的平均值虽然满足《鉴定方法》的要求，但2#

5、拱肋的应变校验系数超标，表明该截面结构的整体性减弱。中跨L/2截面拱肋底面应变校验系数的平均值为:64.4%〜71.9%,最人值为：139.4%(2#拱肋)；平均相对残余变形值为：8.7%〜15.1%,最大残余变形值为:23.7%。此截面的应变校验系数的平均值虽然满足《鉴定方法》的要求，但2#拱肋的应变校验系数超标较多，表明结构的整体性冇所减弱，因此，建议对结构的横向连接进行加强。边跨L/4截面拱肋底面应变校验系数的平均值为:59.8%〜63.8%,最大值为：102.4%；平均相对残余变形值为：4.2%〜7.5%,最大残余变形值为：13.1%。反映此

6、截面工作性能基本较好。b.挠度分析中跨L/2截面挠度校验系数的平均值为：74%〜83%,最大值为：127%（2#拱肋）；平均相对残余变形值为：10%。此截面的最大挠度值为：3.85mm。尽管结构的平均挠度校验系数满足要求，但2#拱肋的挠度校验系数超标较多，反映结构的横向连接较差。1.3.2动力荷载试验结构动力分析采用ALGOR12程序进行分析建模。计算模型的单元划分及节点布置同静力分析，在计算过程中，计入腹拱墩、腹拱以及桥面铺装质量的影响。2广州市某大桥2.1工程概况该桥主桥为35m+50m+35m的三跨钢筋混凝土桁漿连拱桥，中、边跨矢跨比均为1/7

7、。桥面布置为：2.5m（人行道）+3.8m（慢车道）+0.5m（防护栏）+2×7.5m（快车道）+0.5m（防护栏）+3.8m（慢车道）+2.5m（人行道）。桥面设3%的纵坡和1%的双向横坡。原设计荷载标准为汽车一20级、挂车一100、人群3.5KN/m2o该桥于1980年建成通车。2.2病害描述该桥两边跨桁架拱施工期间，恰遇该地区暴雨，增埗河水猛涨，应该市水利和航道部门要求，施工单位在中跨尚未吊装的情况下拆卸了两边跨支梁，使两河中墩向河中产生了水平变位，致使两边跨35m跨径的桁架拱顶实腹段产生了不少竖向裂缝。中跨50m跨径桁架拱肋吊装，

8、并进行桥面板安装后，两河中墩又分别产生了向两岸的水平变位，致使中跨桁架拱顶实腹段也产生了较多竖向裂缝。2.3