某钢筋混凝土双曲拱桥静载试验与分析
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某双曲拱桥静载试验研究摘要:双曲拱桥是上世纪70年代左右盛行的一种桥型,但由于该桥型耐久性问题突出,随着时代的发展最终被抛弃。
当时建设了相当一批双曲拱桥,这些桥的使用年限也达到了四五十年,所以现在对这些桥的承载能力评定极为重要。
本文以实际双曲拱桥为工程实例,通过对该桥进行静载试验,对试验过程及方法进行分析,为同类桥梁静载试验及承载能力评定提供参考。
关键词:双曲拱桥静载试验桥梁工程1 工程概述该桥建成于1978年,横跨布尔哈通河,该桥为9×25m双曲拱桥,与河流交角为90°,桥梁横向布置为2.25+13.5+2.25=18m。
该桥所处道路为城市次干路,荷载标准为城-B 级;通车距今40年。
下图1为主桥布置示意图。
图1 桥梁布置示意图2 检测内容通过在桥梁结构上施加与设计荷载效应基本相当的静态外加荷载,利用检测仪器测试桥梁结构控制部位与控制截面各级荷载作用下的挠度、变形、应力,可能出现的裂缝,荷载横向分布规律等力学效应,并与桥梁结构按相应荷载作用下的计算值及有关规范规定值做比较,从而评定桥梁承载能力;根据本桥实际现场情况,对第1、2、3孔拱桥进行静力荷载试验。
工况一为第1孔拱顶截面,工况二为第1孔拱圈1/4截面,工况三为第1孔拱脚截面,工况四为第2孔拱顶截面,工况五为第2孔拱圈1/4截面,工况六为第2孔拱脚截面,工况七为第3孔拱顶截面,工况八为第3孔拱圈1/4截面,工况九为第3孔拱脚截面。
由于本桥是70年代竣工的旧桥,使用时间较长,桥梁技术状况较差,为保证桥梁结构安全,故将静力荷载试验效率系数控制在0.85到0.90之间。
下图分别为该桥拱顶、拱圈1/4、拱脚截面最大正压力工况(5号拱肋)加载示意图。
图2 分别为拱顶、拱圈1/4、拱脚截面最大正压力工况(5号拱肋)加载示意图(单位mm)3 进行试验及数据采集针对不同工况,根据试验测试的目的和使用功能评定需要,主要测试拱顶截面和1/4拱圈截面挠度、应变及拱脚截面的应变,在检测过程中对梁体裂缝进行观测。
海南省某双曲拱桥病害检测与承载力分析摘要:本文以海南省某地钢筋混凝土双曲拱桥为例,依据现场检测结果,描述其目前主要病害和形成的原因,结合有限元分析,将理论计算与静载试验结果比较,对其目前承载力状况作出评定。
并根据检测结果,对日后的运营管理和加固提出建议。
关键词:双曲拱桥病害静载试验承载力状况加固0 引言双曲拱桥是上世纪六十年代中期,我国江苏省无锡市的建桥工人经过实践首创的一种轻型拱式桥梁,迄今为止仍是我国独有的、极具中华民族气息与特色的桥型。
它充分发挥了预制装配的优点,节省材料,施工速度快。
双曲拱桥比单曲拱桥能承受更大的荷载,当它受力时,力沿着两个拱的方向更均匀的传递,某一局部受力过大时,双曲拱能迅速自行调整平衡,使整个双曲拱桥不会因局部受力过大而损坏。
但该类拱桥结构整体性差,施工质量变异大。
随着国民经济的快速发展,绝大多数地区的双曲拱桥都出现了不同程度的病害和承载力下降现象。
本文以海南省金和线大塘桥为例,对其病害的形成原因和承载力进行了分析,并提出运营管理和加固维修建议。
1 项目概况大塘桥位于海南省某县,建于1970年,桥梁全长118.0m,总宽8.1m,设计荷载等级为汽车-20级、挂车-100.上部结构为五孔装配式钢筋混凝土空腹式双曲拱桥,每孔净跨径20.0m,每跨横向为七片拱肋,拱肋间设多道横向联系。
下部结构采用重力式墩,U型桥台。
在四十多年的运营过程中出现了不同程度的病害。
桥梁全貌见图1.2 检测结果与病害分析2.1 桥头跳车该桥采用U型桥台,台背施工空间狭窄,大型压实机具的使用收到限制,在台背范围内形成了欠压实区,再加上台后填土较高,基底位于河床上部,在交通荷载作用下,填土的塑性变形及填土与地基填土的自重作用下的沉降形成了桥头跳车。
2.2 拱肋开裂拱肋是双曲拱桥拱圈的重要组成部分,它与拱板共同承受全部恒载和活载,是主要的受力构件。
因此,当其抗弯强度和刚度不足时,往往会导致承载能力降低,同时会引起其他构件的损坏。
某双曲拱桥静力荷载试验与结构评定袁露羲【摘要】笔者通过对某双曲拱桥进行静力荷载试验,探讨了双曲拱桥的静载试验方法与结构分析方法,根据测试结果对工程实例进行了评价分析,评定了该桥目前的整体受力性能.【期刊名称】《四川建材》【年(卷),期】2012(038)005【总页数】3页(P98-100)【关键词】双曲拱桥;静力荷载试验;整体性能【作者】袁露羲【作者单位】湖南城市学院,湖南益阳413000【正文语种】中文【中图分类】U448.22+11 工程概况某桥为混凝土双曲拱桥,建成于1972年,经现场测量,该桥净跨为3×15.0 m,净矢高为2.6 m,净矢跨比为0.173。
桥面全宽12.5 m,其中行车道净宽8.0 m,人行道净宽2×2.0 m,设计荷载为城市-B级。
该桥概貌见图1。
随着当地经济的发展,该桥交通量逐年递增,且出现桥面破损、拱圈渗水等病害,为了判断该桥桥跨结构实际受力状况和工作状态,评价结构的力学性能和工作性能,判断其结构承载力能否满足现有荷载及未来一段时间交通流量增长的要求,通过静载试验对该桥的承载能力和使用性能作一次全面的技术评估,确保该桥在正常营运期间的使用安全。
图1 桥梁概貌2 静载试验2.1 试验荷载确定为了检测桥梁关键截面的受力、变形及桥梁的运营安全系数,按试验构件截面“等效内力”原则确定每次加载时汽车总数量和排列位置,使加载汽车组成的荷载与设计荷载在该截面产生的内力基本相等。
对各测试截面活载内力进行计算分析,确定静载试验时荷载的大小。
本次静载试验需装载后总重为275 kN的加载车两台。
2.2 试验工况确定采用midas/civil有限元分析软件对该桥进行仿真分析。
根据桥梁结构受力情况,选取该桥第2跨作为试验跨,选取第2跨跨中截面、L/4截面及1#墩处拱脚截面作为控制截面。
该桥桥型布置见图2,横断面图见图3。
图2 桥型布置图图3 横断面图为了检验结构承载力是否满足设计荷载要求,确定桥梁能否正常使用。