基于损伤退化模型梁桥加固效果计算研究

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1、基于损伤退化模型梁桥加固效果计算研究【摘要】以广东北江大桥为例，在对原桥模型检算的基础上，根据箱梁腹板内、外侧分别出现多条斜向裂缝的病害状况，对其进行了损伤模拟计算，并根据计算结果，采用包络设计的原则，提出了相应的加固措施。针对加固模型，对其进行了加固效果计算分析，计算结果表明：加固后箱梁抗剪承载能力有了较大幅度的提高，加固效果良好。【关键词】损伤模拟；加固效果；分析0前言目前，我国公路交通运输快速发展，桥梁的承载能力和通过的超限、超载的车辆荷载之矛盾日益凸显，很多桥梁出现病害，危桥逐年增多，承载能力明显下降。为了确保行车安全，对既有桥梁进行维

2、修、加固和改造显得尤为重要。桥梁加固的效果取决于对加固设计基准的准确把握，即对于损伤模型的准确模拟。如果损伤模型与实际结构有较大偏差，设计的加固方案很难取得良好的加固效果。因此，加固模型的准确模拟对于加固效果分析是至关重要的。1工程概况北江大桥位于广东省韶关境内，主桥为40+2x70+40m预应力混凝土连续刚构箱梁，桥面全宽26.0m,下部构造为薄壁墩、桩基础。桥梁设计荷载为汽超—20级，挂一120。主桥布置图见图1.1o在对该桥的定期检查中发现，主桥两70m跨径箱梁两侧腹板在箱室内外均出现多条斜向裂缝，裂缝呈45度开展，裂缝沿纵详见表2.1。

3、结论：承载能力极限状态：三种荷载组合作用下，主梁截面抗剪承载能力安全储备较小，应进行结构补强。3病害成因分析引起主梁斜向开裂的原因有以下几点：%1竖向预应力损失从大量工程实例中发现，竖向预应力钢筋一般施工困难，施工质量不理想，甚至失效。腹板竖筋有效预应力大小直接影响到腹板主拉应力。在跨中部位预应力束几乎直线形布置的情况下竖向预应力的损失造成的后果尤为明显。%1偏心荷载引起畸变应力箱形截面梁在横向是一个复杂的空间受力体系，在偏心荷载作用下箱梁畸变应力过大也是导致腹板斜裂的一个原因。%1超载导致结构破坏该桥交通量大，重型交通车辆多等特点导致结构受力

4、远远超过原设计荷载。%1箱梁恒载过大规范的修正温度梯度模式。不计竖向预应力。包络设计下限：取结构损伤模型为计算模型，计算参数按原设计取值，考虑参考04规范的修正温度梯度模式。不计竖向预应力。5.3加固措施5.3.1主梁内腹板粘贴钢板在箱梁内腹板抗剪受力区采用斜向跨缝粘贴钢板的方式进行加固，以加强腹板抗剪承载能力。5.3.2主梁外腹板粘贴碳纤维布在箱梁外腹板抗剪受力区（出现裂缝范围内）采用斜向跨缝粘贴碳纤维的方式进行加固，以加强腹板抗剪承载能力。6加固效果分析加固模拟：取原桥损伤模型为计算模型，充分考虑粘贴钢板、碳纤维布的抗剪作用。6.1加固模型

5、计算结果控制截面处荷载组合效应与结构抗力对比值相见表6.1o6.2加固效果分析加固前后结构控制截面处荷载组合效应与结构抗力对比值相见表6.2O结论：从上表可以看出，加固后箱梁抗剪承载能力有了较大幅度的提高，加固效果良好，抗剪安全系数提高了30%〜50%。7结语旧桥加固已是我国桥梁工程界不可回避的课题之一。本文以某连续刚构箱梁为例，给出了一种基于损伤模拟的桥梁加固计算方法。通过对原桥梁结构的检算，正确认识桥梁现状，分析病害成因；根据病害状况，在原桥检算的基础上,对其进行损伤模拟，正确把握加固设计的基准；通过对加固模型的计算，对加固效果进行分析评价

6、。参考文献⑴张俊平•桥梁检测与维修加固［M］•北京：人民交通出版社,2011［2］交通部公路科学研究院，长安大学，等•公路旧桥结构检算分析指南（上册）［ZJ.2004［3］交通部公路科学研究院，长安大学，等•公路旧桥结构检算分析指南（下册）［Z］.2OO4［4］交通部公路科学研究院，长安大学，等•公路旧桥检算示范工程实例［Z］.2OO4