特种车辆通过哈龙大桥可行性分析及安全监测

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1、特种车辆通过哈龙大桥可行性分析及安全监测第1章绪论1.1研究目的及意义无论是城市桥梁和公路桥梁结构均是按车道荷载和车辆荷载进行控制设计，显然，对于规范规定的车辆荷载与我们实际的特种车辆，无论是在外形或者轴重分配上都具有较大的差异。尤其是本文拟将通过的特种车辆车货总重达662吨，远远大于设计时所考虑的车辆荷载。由于桥梁结构在设计的时候往往进行了诸多假定，而这些假定对结构的承载能力往往是有利的（图1.1列举了影响结构设计承载能力的因素）。因此，桥梁结构的实际承载能力往往大于其设计承载能力，这就为特种车辆通过桥梁提供了可能。同时，正在使用的桥梁结构在运营阶

2、段受到多方面的影响因素，例如结构局部的破损、钢筋锈蚀等均会降低结构的承载能力。随着经济的发展，一些化工厂、核电站等企业需要对设备进行更新换代，而这些旧设备和新设备往往重达上百吨，就需要特种车辆对其进行运输。然而，由于上述诸多因素的影响，那么我们如何得到现有结构的承载能力，判断其是否能够安全地承受我们指定的特种荷载，这是我们所关心的。本文依托吉化反映车拟通过哈龙大桥这一实际需要，对结构进行承载能力验算和安全监测，可以预见本文的研究是具有理论意义和工程实际意义的。1.2国内外研究现状特种车辆通过桥梁的安全监测主要有对桥梁实际承载能力的鉴定，车辆过桥的验算

3、，以及桥梁加固措施等。施学文、董森详细介绍了鉴定桥梁承载能力的等代荷载法，对南通地区的桥梁计算编制了静定梁式桥的判别表。对于各种不同型式的荷载以及各种类型的桥梁，按照相同跨径和同类型影响线换算成均布荷载进行比较[1]。张孝军、刘少林提出按照相同跨径(或荷载长度)和同类影响线型换算成均布荷载分别计算超重和标准车的等代荷载并进行比较，以判别超重车能否安全通过或是否需要加固的等代荷载判别法。这种方法十分简便，计算也不复杂[2]。高原、戴建平等介绍了超重车辆过桥的管理与加固，并以宁镇公路兴安桥为工程依托用等代荷载换算法分别求出梁桥现有承载力和相同跨径的超重车

4、的绝对最大弯矩和等代荷载并进行比较，确定是否能安全过桥和加固方案[3]。李德月、胡胜来采用实际荷载验算法研究超重车过桥的安全性。胡胜来等提出了采用实际荷载验算方法和等代荷载法来对桥梁承载能力进行验算，最后用超重车产生的截面内力与标准荷载产生的截面内力比较的方法来进行桥梁承载能力评估[4,5]。李明飞、周蓝玉深入剖析各影响因素，考虑超重车通行特点，开发出一套快速判断超重车辆能否通过的专家系统，以桥梁截面抗力和荷载内力大小为评判标准来评价桥梁的安全性，能迅速判断结果，指导路政管理[6,7]。李东哲等介绍了超重车辆过桥的验算方法：等代荷载判别法和实际荷载计

5、算法。在采用实际荷载计算法中采取单车过桥和靠中行驶措施的计算和临时搭设钢木过梁法的验算，并提出了超重车过桥的加固措施[8]。于晓飞介绍了利用超重车辆产生的构件最不利内力组合与标准荷载作用下的最不利内力组合进行比较判别的实际荷载检算法，并就目前常用的桥梁临时加固方法做简要论述，包括全桥跨越、部分跨越、改桥为涵洞加固、临时或永久性加固桥梁等[9]。..第2章哈龙大桥桥梁检测2.1工程概况哈龙大桥位于吉林市和平路与湘潭路之间，跨越松花江，是吉林市区连接江北的一座重要桥梁，目前交通流量较大，尤其是江北吉化公司大型载重货车大量地从此桥通过。图2.1为吉林市哈龙

6、大桥地理位置示意图。该桥偏南北走向，桥梁中心线与河道斜交，桥梁全长532.56m，跨径组合由北向南为644.40m+245.63m+38.64m+245.63m+44.40m。图2.2为哈龙大桥立面实景图。该桥上部结构每跨均由11片预应力混凝土T梁组成，T梁腹板厚0.20m，钢筋混凝土T梁底宽0.54m，梁高均为2.80m，相邻两T梁中心间距为2.28m，其中38.64m跨预应力混凝土T梁间设9道横隔梁，其余跨径的T梁间均设10道横隔梁。全桥T梁桥面连续处采用板式橡胶支座，伸缩缝处采用四氟乙烯板式橡胶支座。该桥下部结构桥台采用U形扩大基础桥台、桩柱式

7、桥墩，墩身采用4根直径为1.80m的钢筋混凝土圆形立柱，桥墩基础由80根35cm35cm的多排钢筋混凝土方桩组成，桩长15.0m。预应力混凝土T梁混凝土设计强度等级为50#（C48），桥台台帽和桥墩盖梁混凝土设计强度等级均为25#（C23）。桥面总宽为25.50m，桥宽布置为：0.25m栏杆基座+1.50m人行道+22.0m车行道+1.50m人行道+0.25m栏杆基座。桥面铺装采用6.0cm厚30#水密性混凝土底层和4.0cm厚沥青混凝土面层，全桥桥面在0#桥台、3#桥墩、6#桥墩、9#桥墩、12#桥台处设置5道型钢伸缩缝，其余桥墩处设置桥面连续，桥

8、面两侧采用铁艺栏杆。2.2承载能力检算系数对于在用桥梁结构，当计算结构或者构件的抗力效应与作用效应时，需要将