橋梁健康檢測(cè)及安全評(píng)價(jià)研究

李巖峰 劉朝峰

（河北工業(yè)大學(xué)土木與交通學(xué)院 天津 300401）

前言

新建橋梁在通車之前，應(yīng)該按規(guī)定比例進(jìn)行荷載試驗(yàn)檢驗(yàn)，以評(píng)價(jià)橋梁的實(shí)際性能是否滿足設(shè)計(jì)要求。本文以斯雷博大橋荷載試驗(yàn)檢測(cè)為工程背景，對(duì)橋梁健康檢測(cè)及安全評(píng)價(jià)提供了一種合理的檢測(cè)評(píng)價(jià)理論體系，為實(shí)際工程提供指導(dǎo)。

1 工程背景

斯雷博大橋位于柬埔寨東北部，跨越斯雷博河。該橋上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，橋梁橫截面設(shè)計(jì)為0.5m（防撞護(hù)欄）+9.0m（車行道）+0.5m（防撞護(hù)欄），下部為樁柱式墩臺(tái)。橋涵設(shè)計(jì)汽車荷載等級(jí)為公路-II級(jí)。預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用按標(biāo)準(zhǔn)[1]生產(chǎn)的高強(qiáng)度、低松弛鋼絞線。

2 實(shí)驗(yàn)方案

按照橋梁試驗(yàn)檢測(cè)的有關(guān)規(guī)定[2]，本次靜載試驗(yàn)選取第第1跨、第2跨進(jìn)行試驗(yàn)，靜載主要測(cè)試截面位置如圖1所示，各控制截面測(cè)試項(xiàng)目如表1所示。

圖1 測(cè)試截面位置示意圖（單位：cm）

表1 各控制截面測(cè)試項(xiàng)目表

（1）應(yīng)變測(cè)量

本次荷載試驗(yàn)測(cè)試截面應(yīng)變采用電阻式應(yīng)變傳感器進(jìn)行測(cè)量。各測(cè)點(diǎn)應(yīng)變布置示意圖如圖2～3所示，C截面布置和B截面相同。

圖2 邊跨最大正彎矩B截面應(yīng)力測(cè)點(diǎn)布置示意圖（單位：cm）

（2）撓度測(cè)量

主梁豎向撓度，通過(guò)精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行測(cè)量，撓度測(cè)點(diǎn)布置示意圖如圖3所示。

圖3 主橋撓度測(cè)點(diǎn)布置示意圖（單位：cm）

（3）加載工況

本次靜載試驗(yàn)控制測(cè)試截面數(shù)量為2個(gè)，各截面測(cè)試工況內(nèi)容詳見(jiàn)表2及圖4。設(shè)計(jì)荷載計(jì)算計(jì)入沖擊系數(shù)[3]。

表2 靜載試驗(yàn)各測(cè)試工況

圖4 跨中正彎矩偏心加載圖

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

（1）應(yīng)變數(shù)據(jù)分析

圖5 邊跨跨中偏心加載1-1號(hào)梁腹板應(yīng)變曲線

圖6 次邊跨跨中偏心加載2-1號(hào)梁腹板應(yīng)變曲線

由圖5～6可知：第1跨（邊跨）在跨中偏心加載工況下，1-1號(hào)梁中性軸距箱梁下緣高度為80cm，理論值為71cm；第2跨（次邊跨）在跨中偏心加載工況下，2-1號(hào)中性軸距箱梁下緣高度分別為78cm，理論值為71cm。實(shí)測(cè)中性軸高度較理論中性軸高度略高，表明橋梁整體受力性能良好[4]。

（2）撓度數(shù)據(jù)分析

圖7 邊跨偏心加載跨中撓度測(cè)點(diǎn)橫向變化曲線

圖8 次邊跨偏心加載跨中撓度測(cè)點(diǎn)橫向變化曲線

由圖7～8可知：各撓度測(cè)點(diǎn)的撓度橫向分布規(guī)律與理論橫向分布規(guī)律大致相符。表明結(jié)構(gòu)變形規(guī)律正常，橋梁橫向受力性能良好。各主要測(cè)試截面測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)撓度均小于理論計(jì)算值，表明橋梁整體受力性能良好。

4 結(jié)語(yǔ)

本文以斯雷博大橋荷載試驗(yàn)檢測(cè)為工程背景，從應(yīng)變、撓度方面對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了總結(jié)，為實(shí)際工程提供有益的指導(dǎo)。

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》（JTG D62-2004）.

[2]《公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程》（JTG/T J21-2011）.

[3]《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60-2004）.

[4]《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG/T H21-2011）.