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1、学兔兔www.xuetutu.com某钢筋混凝土旧桥承载能力评估侍刚,张若钢,李国栋63某钢筋混凝土旧桥承载能力评估112侍刚,张若钢,李国栋(1.中铁大桥局集团桥科院有限公司,湖北武汉430034;2.重庆市江津滨江新城开发建设有限公司,重庆402260)摘要:随着桥梁运营年限的增加,大量在役桥梁承载能力评估成为现有桥梁管养工作的重要组成部分。阐述旧桥承载力评估的内容和方法,并结合工程实例通过外观检测、结构检算及静载试验分析某钢筋混凝土旧桥的承载能力,同时采用有限元法分析该桥在静载试验过程中的应力及变形。结果表明,该桥安全储备不足,构件
2、劣化的趋势较快。综合考虑其它因素,建议拆除重建该桥,并给出新桥设计的建议。关键词:钢筋混凝土桥;旧桥;承载能力;外观检测;静载试验;有限元法;评估中图分类号:U448.33;U446文献标志码:A文章编号:1671-7767(2010)02-0063-031引言近年来我国交通事业飞速发展,大量新建桥梁投入运营,但是大部分桥龄达到30~40年的桥梁仍在继续使用,随着使用年限的增长,部分桥梁出现不同程度的损伤,导致结构的承载能力降低,同时随着地方社会经济的发展,桥梁的适应性也愈不能满足图1大桥立面及横断面示意运营要求,旧桥承载能力、运营适应性
3、评估成为既有负荷运营状态且出现了更多的病害。桥梁管理养护的重要工作。对既有桥梁进行承载能力评定的方法大致可分3承载能力评估经验法、荷载试验法、设计理论法、专家系统评定法、3.1外观检查及技术等级评估承载能力的计算机有限元模拟、基于动力的评估以由于外观技术等级的评定因不同的人会做出不[1]及以可靠度理论为基础的评估方法等。现行旧桥同的评判,结论的可信度取决于评定者的工程经验承载能力评估一般由外观检查、桥梁检算和桥梁荷和判断能力,因此要求检查人员具有丰富的工程载试验3部分组成。通过外观检查确定桥梁工作状经验。况,然后进行检算,当采用检查、检算
4、的方法不足以经外观检查,该桥下部结构损伤严重,一些封闭鉴定桥梁承载能力时可采用荷载试验,结合调查、检的裂缝重新开裂,个别桥墩桩身被侵蚀15~20cm,[2]算来评定桥梁承载能力。本文以某钢筋混凝土旧墩身及部分横系梁及盖梁底部和两侧出现较大面积桥为例,介绍该旧桥承载能力评估的内容及方法。混凝土脱落,脱落深度最深处达4cm,脱落处钢筋锈蚀较严重。另外,该桥主要构件存在大量病害,其2工程概况中支座锈蚀严重,不能正常工作;T梁新增裂缝共计某大桥为920m的普通钢筋混凝土简支T315条,裂缝总长达到206.87m,个别裂缝宽度超梁桥(见图1),于1
5、976年建成通车。该桥横向由7过了规范所允许的0.20mm;T梁铰接缝处普遍渗片T梁组成,双向2车道。原设计标准为汽-20水,且已形成了白色钙化物结晶,超过50%的T梁级,挂-100。经过30多年的运营及交通量和车辆翼缘板存在泛白现象;桥面铺装严重破损,表面有大荷载的增加,2001年通过在T梁梁肋侧面及底面粘量凹槽,个别桥跨破损面积达10%以上,行车舒适贴钢板进行加固,同时在原横隔板位置增加角钢剪性差。经评定该桥外观技术等级为四类,状况较差。刀撑以增强主梁横向联系,使该桥荷载标准提高到3.2桥梁结构检算评估汽-超20级,挂-120。近几年
6、来该桥一直处于超根据桥梁现场调查工作,在承载能力评定中引收稿日期:2010-01-20作者简介侍:刚(1978-),男,工程师,2000年毕业于西南交通大学应用力学与工程系,工学学士(Email:shigang0101@yahoo.cn)。学兔兔www.xuetutu.com64世界桥梁2010年第2期入考虑实际检测结果的检算系数、恶化系数、截面折2880kN瘍m>Mu。减系数、活载影响修正系数等,使承载力评定结果更通过验算可知,M養j>Mu>M#j,当按照该地地方能反映桥梁的实际状况。该桥2001年加固后的技标准计算荷载效应时,该桥正截
7、面抗弯承载力不满术等级为汽-超20级,挂-120,因此其承载能力验足2001年加固设计要求,结构承载力安全储备偏小。[3]算仍按公路桥涵设计通用规范!进行检算。3.2.2支点斜截面抗剪验算在验算承载能力时,考虑到粘贴钢板已对裂缝经计算,支点附近混凝土和箍筋的综合抗剪能进行了封闭处理,但仍有一些未完全封闭的裂缝及力QK为321.7kN,弯起钢筋承受的剪力QW为新裂缝出现,在按照全截面受力进行抗弯计算后,对114.8kN,则支点附近的抗剪承载力为QR=QK+承载力进行一定的折减。经外观检测,混凝土强度QW=436.5kN。基于检测结果的结构抗
8、力效应经等级推定为C25,计算时按照C25混凝土相关参数折减系数修正后为Q#R为392.9kN,由程序计算得取值;钢板为A3,其弹性模量取值为200GPa。荷载产生的剪力Qj=1.2恒载效应+
