横向分布系数在桥梁检测中的应用.pdf

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1、2013年9月建材与装饰交通建设横向分布系数在桥梁检测中的应用任国志（甘肃建筑职业技术学院甘肃兰州730050）摘要：实测荷载横向分布系数是桥梁荷载试验的重要内容，该指标是评定桥梁横向传力性能的主要依据。结合预应力装配式空心板桥的跨中挠度测试结果，探讨了基于实测挠度的实测荷载横向分布系数在桥梁检测中的应用，以便快速判断桥梁的横向联系工作状态。关键词：静载试验；横向分布系数；有限元分析；挠度中图分类号：U446.1文献标识码：B文章编号：1673-0038（2013）28-0181-02引言桥梁荷载试验是评定在役桥梁承载能力和工作性能的直接而有效地手段，桥梁试验中应力、挠度是通过静载试验

2、可以较为容易获得的重要参数；应力水平的高低、挠度的大小直接决定于桥梁的受力性能，故应力及挠度可直接反应桥梁的受力性能、横向联系等重要指标。而在实际操作中由于应力的采集中所受的干扰因素较多：所贴应变片的位置误差、仪器的误差、采集数据时外界温度对仪器的影响等都会给应力结果带来影响。挠度采集时由于使用的仪器较为简单，一般会使用电子或机械百分表/千分表。数据采集时受到外界干扰较少，所采集的数据也比较可图1荷载作用下内力计算图靠。在《公路桥梁承载力监测评定规程》（报批稿）的评定指标体nmi=fi/移fi（1）系中，首次采用实测荷载横向分布系数，通过实测值与理论值的i=1对比，可以一定程度上评定桥

3、梁结构的整体受力性能。报批稿给式中：mi为试验荷载作用下，某一量测截面第i片主梁或拱出的实测荷载横向分布系数计算方法与传统的计算方法有一定肋的荷载横向分布系数；fi为试验荷载作用下，某一量测截面第i的区别，对此有些资料对报批稿中的公式进行修正，即在报批稿片主梁或拱肋的测点挠度；n为主梁或拱肋的根数。中的公式上乘以相应的车道数[1]，作者拟从另一方面对此进行阐2在役桥梁荷载试验及数据处理述，希望得到较适用的计算结果。报批稿中在计算荷载横向分布青海省平安县互助路湟水河大桥坐落在互助路上，桥梁横跨时没有考虑车道荷载的影响；在考虑车道荷载影响的情况下，对湟水河，是一座新建的桥梁工程。桥面全宽9

4、.0m，其中行车道宽所得数据进行处理，然后与经典理论进行对比，结合有限元理论7m，两侧各设置0.75人行道+0.25伊2人行护栏。设计荷载等级：分析的结果，得出实际应用情况下的较为可行的计算方法，供桥公路玉级；桥梁工程全长140m，桥跨结构采用7孔跨径为20m梁检测人员参考使用。的装配式后张法预应力混凝土铰接空心板梁桥。采用前四跨一1荷载横向分布系数的概念联；后三跨一联的桥面连续构造。横截面上由7片后张法预应力对于梁式板桥或多片主梁组成的梁桥，当桥上作用荷载P混凝土空心板梁通过铰缝连接组成，桥面铺装层采用沥青混凝时，由于结构的横向刚度使得荷载在曾和赠方向内同时发生传土，下部结构采用双柱

5、式墩、台，基础采用钻孔灌注桩基础。布，并使所有主梁都不同程度参与受力。如图1所示，如果结构试验荷载采用四辆试验车，横向布置为左偏载、右偏载两种某点截面的内力影响面用双值函数浊（曾，赠）来表示，则该截面的工况（对应得工况编号为工况玉、域），篇幅所限仅示出左偏载的内力值可表示为：S=P·浊（曾，赠）。求解结构内力属于空间理论问布置图，如图2a、2b所示。题，精确计算仍难实现，通常合理转化为简单的平面问题，其实荷载横向分布系数mi的实测值为量测跨中截面的各主梁的质是将前述的影响面函数浊（曾，赠）分离成两个单值函数的乘积浊1跨中位置的挠度值，然后利用公式（1）进行处理，通过试验所得（曾）·浊（

6、2赠），因此，对于某根主梁某一截面的内力值就可表示为：的挠度值可计算出在特定工况下挠度的横向分布；同时用大型S=P·浊（曾，赠）抑P·浊（1曾）·浊（2赠）。式中：浊（1曾）为单梁结构某一截面结构分析软件ANSYS建立实体模型[4~6]计算在实验荷载作用下的纵向内力影响线；浊（赠）为对于某梁的横向分布影响线[2]。主梁的挠度值进行对比，见图3。2所受的最大车辆荷载可以用一列车辆的荷载乘以一个系数来表然后用经典理论计算结构在实验荷载下的理论横向分布系示，这个系数就叫做荷载横向分布系数[2]。数[7]，三者结果同时列于横向分布系数表中综合分析，可以判定在《公路桥梁承载能力检测评定规程》（报

7、批稿）中，提出了利桥梁结构的真实受力性能或横向连接的工作状况。在汽车荷载用挠度计算横向分布系数的计算公式，即可根据量测截面实测作用下，各梁的挠度测值见表1，横向分布系数见表2。的各主梁或拱肋的测点挠度，按下式（1）进行计算[3]：由表1、2的数据可以看出实测挠度与理论挠度的差值较大，·181·交通建设建材与装饰2013年9月3数据分析由表3可知实测桥梁的横向分布系数与经典理论计算结果相差不大，存在最大误差出现在桥梁的上游侧边板上，为-a横向b纵