在役城市人行天橋金屬護欄側向推力測試研究

任旭東

（西安市市政設施管理局橋梁監測中心，陜西 西安 710000）

在役城市人行天橋金屬護欄側向推力測試研究

任旭東

（西安市市政設施管理局橋梁監測中心，陜西 西安 710000）

護欄的側向水平抗力測試是城市人行天橋護欄質量檢測的一種方法。結合實例介紹了城市人行天橋護欄側向推力測試，并給出了在役城市人行天橋護欄檢測評定的準則。

天橋護欄；側向推力；位移；應變

1 概況

城市人行天橋護欄的質量直接關系著天橋行人的安全，如天橋護欄出現缺損或水平抗力不足，極易發生墜落、斷裂等安全事故。尤其對位于城市人流量較多如繁華商業區、風景區、學校、醫院等區域人行天橋的護欄質量檢測是保證天橋行人安全的一項重要內容，也是城市天橋管理者重點關注的問題。

2 天橋護欄的相關規定

《城市人行天橋與人行地道技術規范》（CJJ 89-95）3.1.11明確提出：護欄水平荷載為2.5 kN/m，豎向荷載為1.2 kN/m?！冻鞘袠蛄吼B護技術規范》（CJJ 99-2003）10.4條規定：嚴禁人群荷載超過設計標準。

另從天橋護欄構造和安全使用方面規定：（1）欄桿高度不應小于1.05 m。（2）欄桿構件間的最大凈距不得大于14 cm，且不宜采用橫線條欄桿。（3）考慮殘疾人通行時，應在0.65 m高度處另設扶手，在兒童通行較多處，應在0.8 m高度處另設扶手。

3 測試實例

3.1 工程概況

西安市某客運站人行天橋欄桿高度為1.15 m，采用不銹鋼管焊接成型、欄桿扶手為D80×2.5 mm，立柱為D76.3×2.5 mm，間距為1.97 m。欄桿構造柱凈間距為0.14 m。欄桿設計水平均布荷載為2.5 kN/m。

（1）測試目的：通過對天橋護欄施加水平靜力荷載，測試護欄的實際工作狀態，判斷護欄的使用性能是否滿足設計荷載要求。

（2）測試內容：測試護欄控制截面在試驗荷載作用下的水平位移、應變。

3.2 測試計算

依據設計圖紙，采用有限元結構分析軟件MIDAS/CIVIL（V8.2.1），將均布荷載等效換算為集中荷載加載，對護欄立柱根部截面最大負彎矩工況（工況一）和護欄扶手跨中截面最大正彎矩工況（工況二）下的位移和應變進行空間分析計算，見圖 1、圖 2。

圖1 立柱水平集中力加載

圖2 橫梁水平均布力加載

3.3 測試過程

3.3.1 測試控制

試驗采用控制精度0.1 kN，行程10 cm，量程200 kN的千斤頂作為頂推設備。對立柱和扶手橫梁對加載按照四級加載進行控制30%→60%→80%→100%。

3.3.2 加載方法

立柱加載頂推時傳力桿頂在立柱與橫梁相交的節點位置處，傳力桿與立柱連接處設置橡膠條進行保護，橫梁加載時傳力桿通過槽鋼作用在橫梁上，槽鋼與內設橡膠條對橫梁進行保護。圖3為天橋立柱及橫梁抗推靜載試驗的加載模式。

圖3 加載示意圖（單位：cm）

4 測試結果分析

護欄立柱在試驗頂推力作用下各測點的位移實測值、應變實測值、計算值對比詳見表1。

表1 水平抗力檢測結果匯總表

對天橋護欄側向推力加載試驗的測試數據分析：在靜力加載效率0.996～1.011下，護欄立柱的頂部和扶手跨中位置，其實測位移和應變均小于計算值，校驗系數為0.5～0.569之間，且殘余變形小于20%。說明護欄強度和剛度滿足要求。同時在測試過程中以及測試完成后對天橋護欄主要構件連接處和護欄形態進行檢查，未出現開焊現象和其他異常形態。即天橋護欄在正常人群水平推力作用下，水平抗力滿足設計要求。

依照橋梁荷載試驗經驗和本次天橋護欄側向推力測試結果，天橋護欄水平抗力評定一般分為以下三種：

（1）在測試過程中各分級頂推力作用下，護欄出現斷裂、開焊、裂縫現象，即護欄不滿足要求。

（2）護欄在各分級頂推力作用下，雖未出現斷裂、開焊，但測試截面的位移、應變超過理論計算值，且殘余變形大于20%。即護欄不滿足要求。

（3）護欄在各分級頂推力作用下，未出現斷裂、開焊。位移、應變均小于理論計算值，殘余變形小于20%。護欄扶手同高度部位的水平位移的最大值，不得超過護欄扶手高度的1/120，即護欄滿足要求。

5 結語

近年來城市人行天橋的建設發展迅速，由此在城市人行天橋的日常養護管理中，天橋護欄的質量問題不容忽視。

（1）天橋護欄日常運行質量的保證，需要天橋管理者制定巡檢制度。重點對護欄高度、立柱間距、格柵缺損、構件開焊、護欄依附廣告等內容。

（2）定期對人流量大、繁華區域內的天橋護欄進行側向水平抗力測試，保證護欄堅固，嚴禁人群荷載超過設計標準。

（3）本文采用的頂推力架裝置測試方法簡便、操作簡單、成本較低，能推廣應用到天橋護欄水平力測試中。

（4）《城市橋梁養護技術規范》（CJJ 99—2003）對城市人行天橋養護的相關規定較少，對城市人行天橋的養護方法和措施值得進一步研究。

U443.7

B

1009-7716（2017）10-0178-02

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.10.054

2017-05-31

任旭東（1977-），男，陜西西安人，工程師，從事橋梁監測工作。