基于檢測(cè)實(shí)測(cè)結(jié)果的某連續(xù)梁橋計(jì)算分析

1、    基于檢測(cè)實(shí)測(cè)結(jié)果的某連續(xù)梁橋計(jì)算分析    x摘要】本文以某預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋?yàn)槔?，結(jié)合檢測(cè)實(shí)測(cè)結(jié)果分析和有限元試算，找出基于檢測(cè)結(jié)果的有限元模型，以該模型為基礎(chǔ)，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算分析，以確定橋梁的理論受力狀態(tài)，并力求與實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)相符?！娟P(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋；實(shí)際受力；有限元分析；檢測(cè)實(shí)測(cè)結(jié)果。0 前言隨著時(shí)間的推移，受氣候，環(huán)境因素的影響，橋梁結(jié)構(gòu)材料逐漸產(chǎn)生劣化，材料性能下降；同時(shí)由于設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量的缺陷和超載等因素，使得建成后的許多橋梁出現(xiàn)了不同程度的損傷，導(dǎo)致其承載能力降低、耐久性不足。因此對(duì)既有橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確、快速的仿真

2、分析計(jì)算顯得至關(guān)重要。本文基于檢測(cè)實(shí)測(cè)結(jié)果對(duì)橋梁模型進(jìn)行修正計(jì)算，力求其與實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)相符。1 工程概況該橋上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，橋跨組合為4×30m，梁高1.6m，頂板厚22cm，腹板厚由支座附近60cm漸變至40cm，底板厚由支座附近45cm漸變至25cm，結(jié)構(gòu)采用50號(hào)混凝土。計(jì)算跨徑29.45+29.88+29.88+24.45m。橫向變寬，在1820號(hào)墩處橋面寬由10.71m漸變?yōu)?.3m，20號(hào)墩22號(hào)墩保持9.3m寬度，平面處在曲線段，曲線半徑由1315m漸變?yōu)?51m。下部結(jié)構(gòu)橋墩采用矩形墩，灌注樁基礎(chǔ)。橋梁立面圖如圖1所示，橋梁標(biāo)準(zhǔn)橫斷面布置如圖2所示。2

3、 橋梁主要病害橋梁檢測(cè)結(jié)果2.1 外觀檢測(cè)該橋a2-15斷面有新增裂縫產(chǎn)生及部分已修補(bǔ)裂縫繼續(xù)發(fā)展。其中，新增裂縫34條，繼續(xù)發(fā)展的修補(bǔ)裂縫6條，未修補(bǔ)完全裂縫2條，裂縫寬度均小于0.05mm。2.2 橋梁施工資料的調(diào)查該橋分項(xiàng)工程檢驗(yàn)申請(qǐng)及中間交工檢驗(yàn)審批表顯示，橋梁所用原材料質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果，材料配比、拌合加工控制檢驗(yàn)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)，各項(xiàng)質(zhì)量控制指標(biāo)的試驗(yàn)記錄和質(zhì)量檢驗(yàn)匯總圖表，未發(fā)現(xiàn)意外情況。相關(guān)資料表明，預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)施工時(shí)，嚴(yán)格按照施工工藝進(jìn)行施工，混凝土澆筑、混凝土強(qiáng)度按照設(shè)計(jì)要求達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%以上后進(jìn)行張拉等，各施工工序均有現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理的簽字認(rèn)可。2.3 典型裂縫深度檢測(cè)結(jié)果a2-

4、15號(hào)梁跨底板橫向裂縫進(jìn)行了取芯，取芯芯樣破碎，結(jié)果顯示裂縫已貫穿箱梁底板。2.4 混凝土強(qiáng)度及碳化深度檢測(cè)結(jié)果混凝土強(qiáng)度標(biāo)定值均為1，屬于良好狀態(tài)。連續(xù)箱梁的混凝土碳化深度均較小，遠(yuǎn)小于被測(cè)構(gòu)件鋼筋混凝土保護(hù)層厚度，故混凝土碳化深度標(biāo)度值評(píng)定標(biāo)度為1。2.5 預(yù)應(yīng)力管道技術(shù)狀況調(diào)查結(jié)果a2-15跨的底板10#預(yù)應(yīng)力束外緣至混凝土表面的距離h實(shí)測(cè)值和設(shè)計(jì)值之差在-1.05cm3.35cm之間，鋼筋水平方向間距在-11.8cm9.7cm之間。a2-15跨的腹板2#預(yù)應(yīng)力束外緣至混凝土表面的距離h實(shí)測(cè)值和設(shè)計(jì)值之差在-1.15cm2.05cm之間，鋼筋水平方向間距差異在-12.5cm9.2cm之間

5、。2.6 箱梁底緣線形在假定水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)高不變、橋面鋪裝層厚度均勻的前提下，橋面兩側(cè)實(shí)測(cè)高程曲線同斷面高程差值介于-2cm2.9cm，較為平坦。3計(jì)算模型該預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋計(jì)算，采用了空間桿系分析的計(jì)算手段，平面設(shè)計(jì)復(fù)核根據(jù)設(shè)計(jì)圖采用midascivil2010建模計(jì)算，共劃分單元64個(gè)，65個(gè)節(jié)點(diǎn)，應(yīng)力單位mpa，壓負(fù)拉正，設(shè)計(jì)復(fù)核計(jì)算沖擊系數(shù)按影響線荷載長(zhǎng)度插值計(jì)算，其模型如下圖3所示。4計(jì)算分析本部分從各類(lèi)型橋梁重點(diǎn)病害的病害特征、結(jié)構(gòu)計(jì)算等方面進(jìn)行綜合分析。計(jì)算分析參數(shù)如下：計(jì)算荷載：維持原設(shè)計(jì)荷載等級(jí)，汽-超 20；驗(yàn)算荷載：掛-120。整體升溫：30，整體降溫：20。溫度梯度：按8

6、5規(guī)范2的橋面板升降溫5。不均勻沉降：按0.5cm考慮。收縮徐變，按實(shí)際天數(shù)。沖擊系數(shù)：按影響線荷載長(zhǎng)度插值計(jì)算。計(jì)算工況有：組合：成橋狀態(tài)+汽超-20組合：成橋狀態(tài)+混凝土收縮徐變+汽超-20+基礎(chǔ)變位（原結(jié)構(gòu)復(fù)算考慮）+溫度影響力組合：成橋狀態(tài)+掛車(chē)1204.1 檢測(cè)結(jié)果在結(jié)構(gòu)計(jì)算中的應(yīng)用檢測(cè)結(jié)果在結(jié)構(gòu)計(jì)算中的應(yīng)用見(jiàn)表1。6 結(jié)論本文以某預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋?yàn)槔?，結(jié)合檢測(cè)實(shí)測(cè)結(jié)果分析和有限元計(jì)算分析，得到如下結(jié)論：計(jì)算模型利用了檢測(cè)的主要結(jié)果，計(jì)算得到的結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀況以及結(jié)構(gòu)變形，能與橋梁的病害和檢測(cè)（包括荷載試驗(yàn)）的變形較好吻合，可以較精確地得到橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載能力。參考文獻(xiàn)：【1】 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（jtj023-85）s.交通部公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院?！?】 賀栓海，宋一凡， 趙小星等。 鋼筋混凝土梁橋裂縫特征與損傷評(píng)估方法試驗(yàn)研究j. 2001 橋梁學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集。北京：人民交通出版社，2001?！?