鋼筋混凝土箱板拱橋加固後效能退化分析

2023-02-13 13:42:03 字數 1078 閱讀 1234

摘要:本文以一座加固後的跨徑為110m上承式鋼筋混凝土箱板拱橋為例,對其進行了兩次靜動載試驗。靜載試驗中,測試並分析了主拱圈控制截面的撓度和應力。

動載試驗中,測試並分析了該橋的自振特性以及行車激振下的衝擊作用。對兩次荷載試驗結果進行了對比,分析結果表明結構的強度和剛度均有所下降,部分控制截面不能滿足當前使用要求,行車效能變差;結構的長期加固效果較差,加固方法和加固施工技術有待進一步驗證。

關鍵詞;鋼筋混凝土箱板拱橋;靜動載試驗;加固;評估

0 引言

在跨徑為50~150m的橋梁中,鋼筋混凝土拱橋得到了廣泛的應用。既有鋼筋混凝土拱橋由於受當時的施工條件、技術以及計算水平的限制,加上結構本身材料的老化、車輛超載的影響,結構難免會發生各種各樣的損傷病害。為確保橋梁運營的安全性,不少橋梁陸續進行了評估和加固。

分析結構加固後的時變效能。

1 工程概述

某上承式鋼筋混凝土拱橋為1×110m等截面懸鏈線箱板拱(6片箱形拱組成),矢跨比為1/5,拱肋採用正拱斜置,1.4%的縱坡,原主拱箱高1.7m,寬9.

8m。橋面體系為簡支梁板結構。橋墩基礎是構架式墩,橋台基礎是u形橋台。

橋面淨寬:11m行車道+2×0.5m防撞欄。

設計荷載為汽車-超20級,掛車-120,設計行車時速100km/h。

該橋於2023年進行了加固,加固過程分為三階段,見表1。

2023年加固完成後進行了荷載試驗,試驗結果表明加固效果較好,結構靜動力效能得到了明顯改善,結構能滿足當前的使用效能。但橋梁加固後運營三年,發現車輛過橋時振動和衝擊響應明顯增大,跨中振幅顯著,跨中處欄杆有斷裂現象。為進一步評定該橋的當前使用狀況和分析加固後結構效能退化,於2023年6月再次進行了荷載試驗。

2 靜力效能對比分析

2.1靜載試驗設計

試驗荷載設計計算採用平面有限元程式進行,根據計算由汽車荷載控制設計。載入工況:拱圈高拱腳截面的最大正負彎矩工況和l/4拱和拱頂截面的最大正彎矩工況。

本橋加固後兩次荷載試驗均採用載重汽車重280kn,橫向均為3輛車載入,且載入位置相同。各試驗截面的載入布置見圖1;應變測點布置見圖2,其中空心三角形為靜力測點,實心三角形為動力測點;荷載效率係數見表2,滿足文獻[3]要求的0.80~1.

05的範圍。

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