某單跨簡支T梁橋承載能力評價(jià)分析

羅云燦

摘 要：本文主要結(jié)合工程實(shí)例，分析橋梁結(jié)構(gòu)無法通過對控制截面的靜載試驗(yàn)方法來檢測評價(jià)結(jié)構(gòu)的承載力時(shí)，如何通過對輔助截面進(jìn)行靜載試驗(yàn)來對橋梁結(jié)構(gòu)承載能力進(jìn)行評價(jià)分析。關(guān)鍵詞：靜載試驗(yàn)；試驗(yàn)加載；應(yīng)變；撓度1 工程背景某單跨簡支T梁橋上跨某鐵路，鐵路27.5kV高壓線橫向處于T梁跨中截面正下方，豎向距離T梁底部約50cm，橋梁全長33.9m。該橋上部構(gòu)造為1-23.1m（計(jì)算跨徑1-22.7m）鋼筋混凝土T梁，橫斷面由5片T梁組成，T梁間沿縱橋向共設(shè)置9道橫隔板，相鄰橫隔板中心間距2.8m，且T梁上方縱向設(shè)置4道縱梁，橫向設(shè)置9道橫梁；橋?qū)?.0m；該橋梁建成于1958年，設(shè)計(jì)荷載為汽-20級。2 結(jié)構(gòu)計(jì)算思路由于該橋主梁近跨中位置處有27.5kV高壓線，用常規(guī)的荷載試驗(yàn)通過測試跨中位置的應(yīng)變及撓度值，并與理論計(jì)算值比較，以對實(shí)際結(jié)構(gòu)的承載能力進(jìn)行評價(jià)顯然不適用，故通過跨中截面撓度控制來觀測L/4截面的應(yīng)變及撓度來對該橋的實(shí)際承載能力進(jìn)行評價(jià)。

根據(jù)以上的承載能力評價(jià)原則，需要對該橋進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，以保證結(jié)構(gòu)的安全，通過試驗(yàn)取得關(guān)鍵部位的受載應(yīng)力（應(yīng)變）、變位等重要數(shù)據(jù)后，經(jīng)過綜合分析，全面評估橋梁結(jié)構(gòu)性能及使用功能是否滿足活載汽-20級的要求。3 橋梁結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)分析3.1 靜載試驗(yàn)檢測方法（1）橋梁結(jié)構(gòu)有限元模型建立結(jié)合該橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和橋梁實(shí)際情況，通過MIDAS建立全橋有限元模型進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)受力分析，并依據(jù)《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》（JTG/T J21-2011）的規(guī)定，參照橋梁在設(shè)計(jì)活載作用下的內(nèi)力包絡(luò)圖，選擇L/4截面進(jìn)行荷載試驗(yàn)檢測，經(jīng)計(jì)算確定，該橋試驗(yàn)跨內(nèi)力最大試驗(yàn)截面靜力荷載試驗(yàn)效率見表1。

（2）靜載試驗(yàn)荷載確定本次荷載試驗(yàn)共采用2輛420kN載重汽車，試驗(yàn)前對每輛車都進(jìn)行配重，并記錄下各輛車的實(shí)際軸重、總重、輪間距和軸間距，應(yīng)力和撓度分析計(jì)算過程中的車輛荷載均按實(shí)際的軸距、輪距和軸重進(jìn)行取值。3.2 橋梁結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)結(jié)果分析（1）撓度測試結(jié)果正載工況下相應(yīng)控制截面撓度實(shí)測值和計(jì)算值的比較及校驗(yàn)系數(shù)見表2所示。撓度符號向下為“+”，向上為“-”。由上述試驗(yàn)結(jié)果分析，在汽車-20級活載控制的試驗(yàn)荷載作用下，該橋L/4試驗(yàn)截面撓度校驗(yàn)系數(shù)介于0.61～0.65，測試截面各測點(diǎn)撓度實(shí)測值均小于理論計(jì)算值。撓度校驗(yàn)系數(shù)均小于1，符合《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》（JTG/T J21-2011）的規(guī)定。（2）應(yīng)變測試結(jié)果在正載工況下相應(yīng)觀測截面主要測點(diǎn)應(yīng)變計(jì)算值與實(shí)測值對比見表3。應(yīng)變符號受拉為“+”，受壓為“-”。由上述試驗(yàn)結(jié)果分析，在汽車-20級活載控制的試驗(yàn)荷載作用下，該橋L/4試驗(yàn)截面應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)介于0.51～0.73，測試截面各測點(diǎn)應(yīng)變實(shí)測值均小于理論計(jì)算值。撓度校驗(yàn)系數(shù)均小于1，符合《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》（JTG/T J21-2011）的規(guī)定。4 結(jié)論通過對上述靜載試驗(yàn)可知，該橋的撓度及應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)滿足《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》（JTG/T J21-2011）規(guī)定的小于1的要求，表明其強(qiáng)度和剛度能滿足設(shè)計(jì)荷載的要求。本文通過對處于特殊環(huán)境下的某橋單跨的1/4截面進(jìn)行靜載試驗(yàn)來評價(jià)橋梁結(jié)構(gòu)承載力，這為某些不能通過正常的荷載試驗(yàn)進(jìn)行承載能力評價(jià)分析