在役預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀分析及剩余承載力評定.pdf

1、近十幾年來，伴隨著高性能混凝土和高強(qiáng)度鋼材的廣泛使用，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁不斷向大跨、輕型、高性能方向發(fā)展，極大地推動了我國的橋梁建設(shè)事業(yè)的進(jìn)步。目前，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁已在國內(nèi)外公路橋梁建設(shè)中占有主導(dǎo)性的地位。同時(shí)我們也應(yīng)該看到，隨著橋梁事業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展以及橋梁服役時(shí)間的推移，橋梁結(jié)構(gòu)性能退化、承載力不足等問題日益嚴(yán)峻，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀分析及剩余承載力評定問題顯得日漸緊迫。所以，對在役預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入的研究具有重要的意

2、義。
　　 本文以青島膠州灣高速公路(海域段)一座服役14年的預(yù)應(yīng)力簡支斜交空心板梁橋?yàn)檠芯勘尘埃Y(jié)合現(xiàn)場及室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，借助有限元分析程序，對該橋的耐久性現(xiàn)狀和剩余承載力進(jìn)行了相應(yīng)評價(jià)，為此類橋梁的評估提供一定參考。
　　 對在役混凝土橋梁耐久性主要影響因素的發(fā)生機(jī)理、理論模型作了詳細(xì)介紹，在此基礎(chǔ)上，對現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力混凝土梁體進(jìn)行取芯，試驗(yàn)測試了碳化深度、氯離子含量及分布、混凝土抗壓強(qiáng)度，并運(yùn)用相應(yīng)耐久性預(yù)測模型對

3、服役期內(nèi)碳化深度、抗壓強(qiáng)度發(fā)展規(guī)律進(jìn)行了預(yù)測。結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)在服役其內(nèi)耐久性較好，但邊梁支座處鈍角位置氯離子含量較高，成為結(jié)構(gòu)耐久性的薄弱點(diǎn)。
　　 基于應(yīng)力釋放法，現(xiàn)場對單梁構(gòu)件梁底四分點(diǎn)及跨中位置進(jìn)行應(yīng)力釋放試驗(yàn)，計(jì)算得到梁體在自重及預(yù)應(yīng)力作用下，梁底混凝土的現(xiàn)存應(yīng)力值。對單梁現(xiàn)狀進(jìn)行了實(shí)體模型有限元分析，以應(yīng)力釋放試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了模型的合理性；進(jìn)一步考慮長期服役后材料的劣化，進(jìn)行了單梁極限承載力非線性分析，最終反算并評定了單

4、梁現(xiàn)狀及長期服役后的承載力情況，分析發(fā)現(xiàn)，長期服役后，結(jié)構(gòu)的極限承載力降低并不明顯；以跨中梁底混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力為極限狀態(tài)的單梁承載力值，不滿足現(xiàn)行規(guī)范按承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)基本組合的要求；以跨中梁底混凝土不出現(xiàn)受拉裂縫為極限狀態(tài)的單梁承載力值可以滿足基本組合的要求，但安全儲備較小。
　　 對大地激勵(lì)下的結(jié)構(gòu)自振特性進(jìn)行現(xiàn)場測試，采集結(jié)構(gòu)自振頻譜，運(yùn)用自譜及互譜分析得到現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)的一階自振頻率；用梁格法建立了全橋上部結(jié)構(gòu)模型，結(jié)合