混凝土簡支雙T型橋梁荷載試驗(yàn)及狀況分析研究.pdf

1、較長使用年限橋梁的安全問題已經(jīng)逐漸成為我國道路橋梁建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的核心問題之一。能否客觀、合理、有效地評估現(xiàn)役橋梁的安全性能，是保證橋梁安全使用的關(guān)鍵問題。本文以服役年限較長的一座十六跨的鋼筋混凝土雙T型橋梁為依托工程，對其進(jìn)行了一系列的健康檢測評價(jià)分析，并提出相應(yīng)地加固措施。
　　采用觀察、記錄、拍照等方法，對16跨的混凝土簡支雙T橋梁結(jié)構(gòu)的各個(gè)構(gòu)件進(jìn)行了外觀缺陷的檢查。根據(jù)《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（CJJ99－2009）中的橋梁

2、技術(shù)評定方法對其外觀進(jìn)行評定，評定等級為C級，需要對橋梁專項(xiàng)檢測后進(jìn)行保養(yǎng)和小修。經(jīng)過抽樣檢測發(fā)現(xiàn)橋梁上混凝土的碳化深度已經(jīng)達(dá)到了14.4mm，但是仍小于保護(hù)層的厚度，不會由于混凝土碳化而引起鋼筋的銹蝕。混凝土強(qiáng)度推定值的抽樣檢測結(jié)果在31.24MPa~41.79MPa范圍內(nèi)。采用半電池電位的實(shí)驗(yàn)方法對橋梁翼緣混凝土板內(nèi)的鋼筋進(jìn)行了銹蝕狀態(tài)檢測，結(jié)果顯示該橋梁翼緣混凝土板里的鋼筋有銹蝕活動(dòng)性，但銹蝕狀態(tài)不確定，可能已發(fā)生腐蝕。采用無損檢

3、測方法對橋梁的混凝土保護(hù)層厚度進(jìn)行了抽樣檢測，結(jié)果表明混凝土保護(hù)層厚度特征值/設(shè)計(jì)值均大于0.95。
　　對橋梁進(jìn)行靜載實(shí)驗(yàn)，檢測了橋梁跨中的撓度，第一次加載和第二次加載1/4截面處的撓度都為0.9mm，遠(yuǎn)大于理論值0.24mm，得到的校驗(yàn)系數(shù)為3.75；1/2截面處的撓度分別為1.5mm和1.8mm，遠(yuǎn)大于理論值0.32mm，得到的校驗(yàn)系數(shù)為5.63；3/4截面處的撓度分別為1.1mm和1.4mm，遠(yuǎn)大于理論值0.24mm，得到

4、的校驗(yàn)系數(shù)為5.83。作為評判結(jié)構(gòu)剛度的重要指標(biāo)，一般認(rèn)為結(jié)構(gòu)撓度的校驗(yàn)系數(shù)在0.7-1.0范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)的剛度才滿足要求，但是本次實(shí)驗(yàn)得到的校驗(yàn)系數(shù)都明顯大于1.0，可見該橋梁的剛度已不能滿足橋梁正常使用的要求。采用靜載實(shí)驗(yàn)檢測了橋梁跨中混凝土應(yīng)變，為了比較測定值和理論值的差異，采用最小二乘法對測得的東西兩側(cè)腹板混凝土應(yīng)變數(shù)據(jù)進(jìn)行了線性擬合回歸分析。結(jié)果表明，橋梁跨中的東西兩側(cè)的腹板上的混凝土應(yīng)變沿梁高不再呈線性分布，其中東側(cè)腹板的混凝土

5、應(yīng)變沿梁的高度方向既有壓應(yīng)變也有拉應(yīng)變，且上為壓下為拉，與理論分析相符，但是西側(cè)的腹板混凝土應(yīng)變則全為壓應(yīng)變，與理論分析不相符。驗(yàn)算分析表明該橋梁結(jié)構(gòu)的剛度已經(jīng)折損非常嚴(yán)重，不能滿足車輛正常通行橋梁彈性恢復(fù)的能力。
　　對橋梁進(jìn)行了脈動(dòng)實(shí)驗(yàn)，通過事先布置在橋梁上的加速度傳感器，采集了橋梁在天然脈動(dòng)信號下的振動(dòng)數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)處理，得到該橋梁的一階固有頻率為7.35Hz，小于理論計(jì)算值7.72Hz，兩者比值為0.95，表明該橋梁的實(shí)際

6、工作狀態(tài)較差。在進(jìn)行無障礙行車實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)車速超過20km/h時(shí)，沖擊系數(shù)偏大，且沖擊系數(shù)隨著車輛行駛速度的增加而增加。
　　利用Dr.Bridge平面桿系模型，對該十六跨混凝土簡支雙T型橋梁進(jìn)行了數(shù)值模擬分析，計(jì)算了橋梁的活載內(nèi)力，驗(yàn)算了橋梁的裂縫寬度、正截面的強(qiáng)度和斜截面強(qiáng)度。驗(yàn)算結(jié)果表明，該橋跨中部分截面的抗彎強(qiáng)度折減比較嚴(yán)重，有些裂縫的寬度超過了裂縫寬度的容許值，且該橋的斜截面抗彎能力已不能滿足橋梁的正常使用要求。通過對試驗(yàn)