某预应力混凝土连续梁桥受损评估与加固

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1、学兔兔www.xuetutu.com某预应力混凝土连续梁桥受损评估与加固伍贤智，董晓兵83某预应力混凝土连续梁桥受损评估与加固伍贤智。。董晓兵(1．中铁大桥科学研究院有限公司，湖北武汉430034；2．桥梁结构健康与安全国家重点实验室，湖北武汉430034)摘要：某桥为(34+4O+34)m预应力混凝土连续箱梁桥，受上层高架钢结构滑落撞击，2跨部分翼缘板严重开裂。为研究该桥损伤情况及受损后结构的安全性，采用MIDASCivil有限元软件建立受损箱梁有限元模型，评估主梁截面特性，计算受损前后主梁的应力和挠度；采用ANSYS软件进行桥梁撞击仿真分析。结果表明：单侧翼缘板受损使主梁截面面积削弱7．7

2、，使主梁截面抗弯刚度减小6．6；受损前后主梁应力和位移变化较小，受损后满足规范要求，但应力储备很小；在撞击荷载作用下，翼缘板和腹板交界处顶板开裂，与实际情况基本吻合。根据检测及评估结果，采取将第二、第三跨防撞护栏切除60m，受损主梁翼缘板从悬臂根部整体切除，将原后浇调平层凿除后重新浇筑等加固措施。该桥加固后的动静载试验结果表明，主梁的加固部分能很好地与保留的主梁共同受力，主梁的整体性能有较大的提高。关键词：连续梁桥；箱形梁；撞击；应力；挠度；评估；有限元法；桥梁加固中图分类号：U448．215；U445．72文献标志码：A文章编号：1671—7767(2016)o1—0083—041概述公路段

3、上层高架桥施工中，吊装高架桥的钢箱梁时，某高速互通E匝道3号桥第三联(EK1+钢箱梁不慎滑落至该高速公路E匝道3号桥上，造234．698～EK1+342．698)为(34+40+34)m预应成该桥第二、三跨防撞护栏砸碎，梁体翼缘板大面积力混凝土连续梁桥(见图1)，上部结构为单箱双室开裂。由于桥梁受损情况严重，需对结构进行受损等截面箱梁，梁高2m，顶板宽13m，底板宽9m，顶评估，并根据评估结果指导维修加固设计。板厚22cm，底板厚20am，腹板厚4O～70cm。箱梁混凝土强度等级为C5o，按部分预应力混凝土A2桥梁受损评估类构件设计，腹板设纵向预应力束，梁体纵向预应力2．1主梁截面特性受损量化

4、分析筋采用高强度低松弛钢绞线。防撞护栏宽50cm。根据现场检测结果，对受损进行量化分析。采2014年12月3日凌晨约4：O0，在横跨该高速用专业分析软件MIDASCivil2012建立受损箱梁3400．4000．3400．模型，考虑受损跨断裂的翼缘板均不参与工作，采用折减主梁截面特性的方法模拟翼缘板断裂对主梁的亘影响_lq]。结果表明，单侧翼缘板受损使主梁截面6号7号8号9号面积削弱7．7，单侧翼缘板受损使主梁截面抗弯刚度减小6．6。7l'4112003J72．2桥梁受损仿真分析“。10cm沥青混凝土～2．2．1有限元模型DPS防水层导l6cm厚c4o混凝土调平层采用MIDASCivil有限元

5、分析软件，在原结构宝．]广n基础上建立受损箱梁有限元模型(见图2)，对受损梁段翼缘板按不参与结构整体受力考虑。．200q390q390q200计算模型中所考虑荷载及相应取值：①C50混(b)跨中横截面单位：cm凝土容重取26．5kN／m。；②二期恒载取68kN／m；图1E匝道3号桥第三联布置③系统升温2O℃，系统降温20℃；④支座不均匀沉收稿日期：2015—08—24作者简介：伍贤智(1982～)，男，工程师，2006年毕业于中南大学工程管理专业，工学学士，2009年毕业于中南大学桥梁与隧道工程专业，工学硕士(E-mail：17598739@qq．com)。学兔兔www.xuetutu.com

6、84世界桥梁2016，44(1)表2恒载下翼缘板破损前后正应力翼缘板正应力／MPa工况边跨跨中(小里程侧)中跨跨中边跨跨中(大里程侧)顶板底板顶板底板顶板底板图2跨中受损箱梁有限兀模型受损前一5．4—5．6—6．4—1．0—5．4—5．6降分别按L／3000(L为跨径)考虑；⑤沿梁高方向受损后一5．5—5．4—6．3—0．9—6．7—6．1温度梯度按《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2004)取值，升温时T一14℃、T一5．5℃，降温时力变化主要在受损的第二、第三跨，应力差最大值发T===一7℃、T一一2．75℃；⑥活载为公路一I级。生在距离梁端58．7m处，受损后该处主拉应力为2．2．

7、2仿真分析结果0．79MPa，与受损前相比，主拉应力减小了0．5(1)主梁刚度。公路一I级活载作用下主梁挠MPa。说明受损后箱梁发生了应力重分布，但仍小度如表1所示。于限值0．5f一1．325MPal4]，满足规范要求。表1公路一I级活载作用下主粱挠度(2)在短期荷载组合下，主梁受损前后主压应主梁挠度／mm力总体变化幅度较小，应力重分布范围较大，应力差工况——边跨跨中(小里程侧)中跨跨中边跨跨中(