某簡支梁橋承載能力評價

(華南理工大學土木與交通學院 廣東 廣州 510640)

一、引言

(一)工程背景。該橋修建于1992年，橋梁總長172.6m，橋寬9.5m，上部結構采用預制鋼筋混凝土T梁，跨徑布置為8x20.0+12.6m，橋梁寬度組成為7.0m(車行道)+2x1.25m(人行道)，單幅橋，每片梁端設板式橡膠支座，橋型布置圖如圖1所示。

圖1 該橋橋型布置圖(單位：cm)

(二)試驗內容。試驗內容包括：結構理論計算分析、靜動載試驗。

二、結構理論計算分析

(一)靜動力分析。結構 分析采用橋梁專用計算軟件MIDAS CIVIL建模，計算模型見圖2。

圖2 有限元模型

(二)靜載試驗工況和控制截面。根據《城市橋梁檢測技術標準》(DBJ/T 15-87-2011)的要求，靜載試驗工況如表1。

表1 靜載試驗工況表

(三)靜載加載效率。根據要求，彎矩及加載效率匯總表如表2所示。

表2 彎矩及加載效率匯總表

(四)試驗測點布置

1.撓度測點布置。控制截面、控制截面兩側支座處布設撓度測點，每跨9個測點。

2.應變測點布置。應力檢測截面選擇在試驗跨跨中處，在1#、2#、3#梁底各布置2個應變測點。

3.動載測點布置。動載在實驗跨跨中處布置兩個豎向拾振器。

三、試驗結果

(一)靜載試驗結果

1.撓度測試結果。各工況控制點撓度見表3和表4。

表3 第九跨控制截面撓度分析表

表4 第八跨控制截面撓度分析表

2.應變測試結果。各工況控制點應變見表5和表6。

表5 第九跨主要測點應變分析表

表6 第八跨主要測點應變分析表

(二)動載試驗結果。主橋實測自振頻率如下表7。

表7 自振頻率測試結果

(a)第9跨單梁模型一階模態

(b)第8跨單梁模型一階模態

(三)試驗結論

(1)各工況試驗荷載作用下，撓度校驗系數在0.52～0.83之間，應變校驗系數在0.41～0.86之間，所有測點撓度的殘余比均在5%以內，滿足《試驗規程》要求。在整個靜載試驗過程中，未發現試驗橋跨有肉眼可見裂縫產生。因此主橋強度、剛度、抗裂性滿足規范要求。

(2)本橋主跨拱肋實測側向自振頻率大于理論頻率；說明試驗跨的實際豎向剛度均大于理論計算剛度。

第9跨動力特性及動力響應正常，第8跨動力響應基本正常，20km/h跑車、剎車工況沖擊系數大于理論值，需注意橋跨的日常巡查、維護與保養。

四、結語

通過靜載理論分析計算及其結果，與試驗實測結果比較分析，評價橋梁結構強度、剛度、抗裂性能以及動力特性，對該橋的承載能力進行評估，為橋梁維護運營提供技術依據。