在役双曲拱桥静荷载性能试验.pdf

《在役双曲拱桥静荷载性能试验.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、王旭东：在役双曲拱桥静荷载性能试验81在役双曲拱桥静荷载性能试验王旭东(哈尔滨市道路桥梁工程处，哈尔滨150000)【摘要】双曲拱桥作为我国保有量较大的一种现役桥型，由于自身结构特点以及交通量的不断增加，使其目前大部分存在不同程度的损伤。位于黑龙江省依兰县的晨：双曲拱桥也不例外，已表现出可发现的裂缝以及拱肋混凝土破损等病害，这种病害的积累势必会威胁到桥梁的安全使用，所以为进一步评定结构现有状态对其进行了静力荷载试验，并通过试验数据与有限元计算理论数据对比，按相关规范评定了试验桥梁的各项力学性能指标，为该桥维修加固等后续处理措施提

2、供有力的依据。【关键词】双曲拱桥；荷载试验；结构分析；弹性支撑梁【中图分类号】TU317．2【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2012)07—0081—03双曲拱桥最早出现于1964年，由江苏省建桥职工拱砌墙裂缝以及拱肋接缝处混凝土剥落等病害，决定创建。其巧妙地将中国传统拱桥的结构特点和装配对：其进行静力荷载试验，以直观快速地了解结构实际式施工方法相结合，成为了具有中国时代特色的一种拱的工作性能，为下一步桥梁养护提供科学依据。桥形式，并在上世纪60～80年代被大量修建。但由于1工程概况该类桥型本身化整为零的设计特点

3、，使得其整体受力性晨光桥位于哈尔滨市依兰县境内，为单跨空腹式能较差，随着车辆荷载的不断增重以及结构材料性能钢筋混凝土双曲拱桥(图1)。该桥竣工于1981年，设的自然衰退，普遍会出现拱波板、拱肋间连接开裂、拱计荷载为汽一l5，挂．80级，人群荷载3．5kN／m，桥面净肋、拱波变形等病害，这无疑会对桥梁的正常使用性能宽4．2m，设计跨径12．8m，桥梁全长27m。全桥共有4产生影响，威胁到桥梁的运营安全。所以有必要采取有根等截面圆弧线形式拱肋，中心距为1．5m，各拱肋间效方法，对现役病害双曲拱桥进行整体性能评价。等距设置19块横隔板

4、，两边拱肋各有半块0．75m的对于本文中依托工程一晨光桥，鉴于已出现的腹拱波悬出。晨光依兰C图1晨光电站2号大桥桥梁立面图／em2荷载试验工况与测点布置所示；对于跨中和拱脚截面试验应变的测量，则使用千根据文献中规定，可以确定晨光桥试验项目分表来完成，其在试验中按图3进行布置。为：①跨中和拱脚截面混凝土在试验荷载下的应变；②3试验荷载计算跨中截面在试验荷载下的挠度；③在试验荷载下，拱肋3．1有限元模型建立裂缝的开展情况。晨光桥相关理论计算使用桥梁博士3．03有限元由此，为完成以上3项的试验内容，应制定相应的软件来完成。其有限元模型

5、采用考虑横向分布系数的试验荷载工况。本次试验中，由于晨光桥桥面比较狭单拱肋杆系结构，而为模拟腹拱圈拱脚水平推力与主窄，可将各试验项目中的控制截面中、偏载工况合并，拱圈轴力形成的联合力偶作用，在模型中建立实际的在试验中采用如下两种工况：拱上建筑，并使用软件自带的主从约束功能将其与主工况1：跨中截面最大中载正弯矩工况。拱圈相联结，由此建立统一的结构模型如图4所示。工况2：拱脚截面最大偏载负弯矩工况。模型中共包括135个单元，其中拱肋单元24个，而在各试验工况中，所需测试的试验数据主要通截面根据文献[3]采用拱肋与拱波板的联合截面。计

6、过布置适当的测试仪器来获得。其中挠度数据使用挠算的边界条件则是将拱脚处进行固结，将桥面板与腹度计测量，该测点布置在各拱肋跨中地面位置，如图2拱拱脚节点分别按单向约束与双向约束处理。82低温建筑技术2012年第7期(总第169期)Ss式中，．s和．s分别为试验荷载和设计荷载作用下心线的控制截面变形或内力值；为结构计算冲击系数。根据所设置的试验荷载工况，可知中拱肋跨截面和偏载侧边拱拱脚截面为试验控制截面，为模拟这两截面在汽车、挂车和人群荷载下的最不利弯矩效应并图2第一跨位移测点布置图保证上述的试验有效性，通过有限元分析确定本次试验采

7、用一辆重398kN的三轴车作为试验荷载，通过变换车辆在桥面纵向的位置最终确定各试验荷载工况下的荷载效率值见表2。a应变测点表2加载试验计算值及荷载效率图3第一跨截面应变测点布置图／era表2中两试验工况荷载效率，均在《公路旧桥承图4晨光电站2号大桥桥梁博士计算模型载能力检测评定规程》规定的0．85～1．05范围内，说明试验加载是足够充分的。而表中各工况下，车辆加3．2横向分布系数计算载位置主要根据图5、图7中拱肋控制截面的弯矩纵双曲拱桥的横向分布系数计算目前主要有弹性向影响线进行试算，具体布置如图6、图8所示。支撑梁法、交通部公

8、路研究所简化算法、推力体系比拟板法等，其中以弹性支撑梁法最为常用，在本次试妪0．8剥验计算中也予以使用。0-4善避o在晨光桥中，各拱肋形成的弹性支承梁的支承刚．o度系数为141643kN／m，连接拱肋单元按横隔板与拱波-6．_4—2o246板相结合的等效板考虑。