一座圬工拱桥的承载能力鉴定分析

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1、2013年l期西南公路XINANGONGLU一座圬工拱桥的承载能力鉴定分析高雪瞻王峰君(1．四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院成都610041，2．成都市建设委员会成都610041)【摘要】在对成都市某圬工拱桥承载能力鉴定过程中，通过千分表实测主拱位移的变化，有效解决了圬工拱桥位移难于测量的问题，桥梁测试截面的应力、位移实测结果为同类桥梁的承载能力鉴定以及病害整治提供依据。【关键词】坊工拱桥；承载能力鉴定；静荷载试验【中图分类号】U448．22【文献标识码】A道)]。桥墩(台)为重力式，墩(台)身设计采用1桥梁概况25水泥石灰砂浆砌实心粘土砖，桥墩(台)基础材成都市某圬工拱桥建于

2、五十年代，桥型为3孔净料为条石；主拱圈厚度为0．6～0．8m，拱圈设计采用跨12m的实腹拱桥；桥梁全长为65．5m，桥面宽：50水泥砂浆砌条石，实际为水泥砂浆砌实心粘土42．7m[2×0．35m(护栏宽)+2×5m(人行道)+32m(共1l车砖。结构示意图见图1、图2。(西)市区一一东风路(东)1桥台1桥墩2_桥墩2桥台图1桥梁立面图(单位：cm)行车道该桥未设置伸缩缝；桥面系其余部件现状良好。2．2上部结构主拱为浆砌实心粘土砖，拱上填料为细沙石；拱底表面有一层厚度为lcm～1．5cm；雨的水泥砂浆保护层，现多处出现鼓起、较大面积脱落、表面渗水腐蚀现象。拱底表层砂浆脱落处，粘土砖表面

3、侵蚀边幅l中幅边幅2较严重，有渗水，砌块表面强度小，易抠落。图2桥梁断面图(单位：cm)2．3下部结构桥墩(台)身材料为浆砌红砖，砌体表面有一层2常规检测结果水泥砂浆保护层，保护层现大部分脱落，粘土砖外2．1桥面系露，其外观情况良好；墩身表面局部有积水腐蚀痕桥面铺装：桥面铺装近期已改为沥青混凝土；迹；墩台帽为块石，墩台顶局部长有杂草、小树等。桥面排水不畅，局部积水，其中两非机动车道雨天2．4粘土砖实测强度积水明显；桥面铺装局部出现纵向裂缝；伸缩缝：1跨主拱圈共取了完整的6块实心粘土砖，其饱44高雪瞻，王峰君：一座圬工拱桥的承载能力鉴定分析水抗压强度实测结果为：平均值25MPa、最小值

4、3承载能力结构验算12MPa：1跨墩(台)身共取了完整的6块实心粘土砖，3．1平面计算其饱水抗压强度实测结果为：平均值22MPa、最小平面计算采用“桥梁博士”软件进行，取1罅值15MPa。和2跨两孔进行分析(见图4)。2．5拱腹轴线实测结果拱腹轴线测试表明，该桥在主拱敏均出现了下沉现象，其中1跨下沉最大值为7．14mm(见图3)。1跨拱腹轴线测试结果3—、。07l4。㈣一2·5图4平面计算模型2／＼承载能力按《公路砖石及混凝土桥涵设计规剖／＼范》(JrrJ022—85)进行评定：该桥主拱圈正截面螽／＼O5强度满足汽车一15级、挂车一80荷载等级要求，不满lI，、O足城市一A级荷载要求

5、，城市一A级荷载作用下，其拱脚截面强度不足；主拱圈截面的抗剪强度能够满足城市A级荷载要求。图31跨拱腹轴线实测结果正截面强度评定结果见表1、表2。表1汽车一15N"、挂车一80拱圈正截面强度验算表位置弯距kN纵向力偏心距效应不利组正截面强度验·m轴力l(N剪力kN(偏心影响系数承载能力判定rn)合计算值算值kN拱脚一l113425460280．2620．4234254(4573)满足L／25154608260O．1120．706460812351满足表2城市一AN拱圈正截面强度验算表位置弯距kN纵向力偏心距效应不利组正截面强度验·nl轴力kN剪力kN(偏心影响系数承载能力判定m)合计

6、算值算值kN拱脚一1435443967250．3230．2764439(3089)不满足L／2698．448972810．1430．594489710402满足3．2空间计算大拉应力)，大于规范规定安全系数2．31，砌体抗空间计算采用“ANSYS”通用软件进行，所有拉强度满足该荷载等级要求。单元全部采用实体SOLID45单元(见图5)。城一A级荷载拱圈截面x方向最大抗拉应力的弯曲抗拉强度安全系数为1．88(=0．66／0．351)，小于规范规定的安全系数2．31，主拱圈砌体抗拉强度不满足该荷载等级要求。3．3基础承载能力计算基础计算按容许应力法，汽车一l5级、挂车一80荷载等级和城一

7、A级两种荷载等级均满足规范要求。图5空间计算模型4静荷载试验汽车一15级、挂车一80荷载等级下，拱圈截面x方向最大拉应力的抗拉强度安全系数为4．13(：根据计算结果确定本次桥梁静荷载试验鉴定等级0．66／0．16：即砌体极限抗拉强度除以荷载作用下最为：汽车一15级、挂车一80；试验结构选取为1增冲幅。西南公路4．1截面选取及测点布设鉴于该桥主拱结构为粘土实心砖，承载能力的／＼鉴定主要通过截面的位移变化进行评定，同时主拱／。26^／1。62＼位移较小，本次主