基于檢測實測結果的某連續(xù)梁橋計算分析

1、    基于檢測實測結果的某連續(xù)梁橋計算分析    x摘要】本文以某預應力混凝土連續(xù)梁橋為例，結合檢測實測結果分析和有限元試算，找出基于檢測結果的有限元模型，以該模型為基礎，對橋梁結構進行計算分析，以確定橋梁的理論受力狀態(tài)，并力求與實際應力狀態(tài)相符?！娟P鍵詞】預應力混凝土連續(xù)梁橋；實際受力；有限元分析；檢測實測結果。0 前言隨著時間的推移，受氣候，環(huán)境因素的影響，橋梁結構材料逐漸產生劣化，材料性能下降；同時由于設計、施工質量的缺陷和超載等因素，使得建成后的許多橋梁出現了不同程度的損傷，導致其承載能力降低、耐久性不足。因此對既有橋梁結構進行準確、快速的仿真

2、分析計算顯得至關重要。本文基于檢測實測結果對橋梁模型進行修正計算，力求其與實際應力狀態(tài)相符。1 工程概況該橋上部結構為現澆預應力混凝土箱梁，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，結構采用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。下部結構橋墩采用矩形墩，灌注樁基礎。橋梁立面圖如圖1所示，橋梁標準橫斷面布置如圖2所示。2

3、 橋梁主要病害橋梁檢測結果2.1 外觀檢測該橋a2-15斷面有新增裂縫產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，橋梁所用原材料質量檢驗結果，材料配比、拌合加工控制檢驗和試驗數據，各項質量控制指標的試驗記錄和質量檢驗匯總圖表，未發(fā)現意外情況。相關資料表明，預應力連續(xù)箱梁結構施工時，嚴格按照施工工藝進行施工，混凝土澆筑、混凝土強度按照設計要求達到設計強度的90%以上后進行張拉等，各施工工序均有現場監(jiān)理的簽字認可。2.3 典型裂縫深度檢測結果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果混凝土強度標定值均為1，屬于良好狀態(tài)。連續(xù)箱梁的混凝土碳化深度均較小，遠小于被測構件鋼筋混凝土保護層厚度，故混凝土碳化深度標度值評定標度為1。2.5 預應力管道技術狀況調查結果a2-15跨的底板10#預應力束外緣至混凝土表面的距離h實測值和設計值之差在-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#預應力束外緣至混凝土表面的距離h實測值和設計值之差在-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點標高不變、橋面鋪裝層厚度均勻的前提下，橋面兩側實測高程曲線同斷面高程差值介于-2cm2.9cm，較為平坦。3計算模型該預應力混凝土連續(xù)梁橋計算，采用了空間桿系分析的計算手段，平面設計復核根據設計圖采用midascivil2010建模計算，共劃分單元64個，65個節(jié)點，應力單位mpa，壓負拉正，設計復核計算沖擊系數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、結構計算等方面進行綜合分析。計算分析參數如下：計算荷載：維持原設計荷載等級，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。沖擊系數：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+基礎變位（原結構復算考慮）+溫度影響力組合：成橋狀態(tài)+掛車1204.1 檢測結果在結構計算中的應用檢測結果在結構計算中的應用見表1。6 結論本文以某預應力混凝土連續(xù)梁橋為例，結合檢測實測結果分析和有限元計算分析，得到如下結論：計算模型利用了檢測的主要結果，計算得到的結構應力狀況以及結構變形，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構的實際承載能力。參考文獻：【1】 公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（jtj023-85）s.交通部公路規(guī)劃設計院。【2】 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 橋梁學術討論會論文集。北京：人民交通出版社，2001?！?