基于檢測實測結(jié)果的某連續(xù)梁橋計算分析

1、    基于檢測實測結(jié)果的某連續(xù)梁橋計算分析    x摘要】本文以某預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋為例，結(jié)合檢測實測結(jié)果分析和有限元試算，找出基于檢測結(jié)果的有限元模型，以該模型為基礎(chǔ)，對橋梁結(jié)構(gòu)進行計算分析，以確定橋梁的理論受力狀態(tài)，并力求與實際應(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；實際受力；有限元分析；檢測實測結(jié)果。0 前言隨著時間的推移，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；同時由于設(shè)計、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。因此對既有橋梁結(jié)構(gòu)進行準(zhǔn)確、快速的仿真

2、分析計算顯得至關(guān)重要。本文基于檢測實測結(jié)果對橋梁模型進行修正計算，力求其與實際應(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號混凝土。計算跨徑29.45+29.88+29.88+24.45m。橫向變寬，在1820號墩處橋面寬由10.71m漸變?yōu)?.3m，20號墩22號墩保持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結(jié)果2.1 外觀檢測該橋a2-15斷面有新增裂縫產(chǎn)生及部分已修補裂縫繼續(xù)發(fā)展。其中，新增裂縫34條，繼續(xù)發(fā)展的修補裂縫6條，未修補完全裂縫2條，裂縫寬度均小于0.05mm。2.2 橋梁施工資料的調(diào)查該橋分項工程檢驗申請及中間交工檢驗審批表顯示，橋梁所用原材料質(zhì)量檢驗結(jié)果，材料配比、拌合加工控制檢驗和試驗數(shù)據(jù)，各項質(zhì)量控制指標(biāo)的試驗記錄和質(zhì)量檢驗匯總圖表，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，嚴格按照施工工藝進行施工，混凝土澆筑、混凝土強度按照設(shè)計要求達到設(shè)計強度的90%以上后進行張拉等，各施工工序均有現(xiàn)場監(jiān)理的簽字認可。2.3 典型裂縫深度檢測結(jié)果a2-

4、15號梁跨底板橫向裂縫進行了取芯，取芯芯樣破碎，結(jié)果顯示裂縫已貫穿箱梁底板。2.4 混凝土強度及碳化深度檢測結(jié)果混凝土強度標(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，遠小于被測構(gòu)件鋼筋混凝土保護層厚度，故混凝土碳化深度標(biāo)度值評定標(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實測值和設(shè)計值之差在-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實測值和設(shè)計值之差在-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)點標(biāo)高不變、橋面鋪裝層厚度均勻的前提下，橋面兩側(cè)實測高程曲線同斷面高程差值介于-2cm2.9cm，較為平坦。3計算模型該預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋計算，采用了空間桿系分析的計算手段，平面設(shè)計復(fù)核根據(jù)設(shè)計圖采用midascivil2010建模計算，共劃分單元64個，65個節(jié)點，應(yīng)力單位mpa，壓負拉正，設(shè)計復(fù)核計算沖擊系數(shù)按影響線荷載長度插值計算，其模型如下圖3所示。4計算分析本部分從各類型橋梁重點病害的病害特征、結(jié)構(gòu)計算等方面進行綜合分析。計算分析參數(shù)如下：計算荷載：維持原設(shè)計荷載等級，汽-超 20；驗算荷載：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，按實際天數(shù)。沖擊系數(shù)：按影響線荷載長度插值計算。計算工況有：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1204.1 檢測結(jié)果在結(jié)構(gòu)計算中的應(yīng)用檢測結(jié)果在結(jié)構(gòu)計算中的應(yīng)用見表1。6 結(jié)論本文以某預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋為例，結(jié)合檢測實測結(jié)果分析和有限元計算分析，得到如下結(jié)論：計算模型利用了檢測的主要結(jié)果，計算得到的結(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（包括荷載試驗）的變形較好吻合，可以較精確地得到橋梁結(jié)構(gòu)的實際承載能力。參考文獻：【1】 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（jtj023-85）s.交通部公路規(guī)劃設(shè)計院?！?】 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估方法試驗研究j. 2001 橋梁學(xué)術(shù)討論會論文集。北京：人民交通出版社，2001?！?