某简支梁桥承载能力评价

(华南理工大学土木与交通学院 广东 广州 510640)

一、引言

(一)工程背景。该桥修建于1992年，桥梁总长172.6m，桥宽9.5m，上部结构采用预制钢筋混凝土T梁，跨径布置为8x20.0+12.6m，桥梁宽度组成为7.0m(车行道)+2x1.25m(人行道)，单幅桥，每片梁端设板式橡胶支座，桥型布置图如图1所示。

图1 该桥桥型布置图(单位：cm)

(二)试验内容。试验内容包括：结构理论计算分析、静动载试验。

二、结构理论计算分析

(一)静动力分析。结构 分析采用桥梁专用计算软件MIDAS CIVIL建模，计算模型见图2。

图2 有限元模型

(二)静载试验工况和控制截面。根据《城市桥梁检测技术标准》(DBJ/T 15-87-2011)的要求，静载试验工况如表1。

表1 静载试验工况表

(三)静载加载效率。根据要求，弯矩及加载效率汇总表如表2所示。

表2 弯矩及加载效率汇总表

(四)试验测点布置

1.挠度测点布置。控制截面、控制截面两侧支座处布设挠度测点，每跨9个测点。

2.应变测点布置。应力检测截面选择在试验跨跨中处，在1#、2#、3#梁底各布置2个应变测点。

3.动载测点布置。动载在实验跨跨中处布置两个竖向拾振器。

三、试验结果

(一)静载试验结果

1.挠度测试结果。各工况控制点挠度见表3和表4。

表3 第九跨控制截面挠度分析表

表4 第八跨控制截面挠度分析表

2.应变测试结果。各工况控制点应变见表5和表6。

表5 第九跨主要测点应变分析表

表6 第八跨主要测点应变分析表

(二)动载试验结果。主桥实测自振频率如下表7。

表7 自振频率测试结果

(a)第9跨单梁模型一阶模态

(b)第8跨单梁模型一阶模态

(三)试验结论

(1)各工况试验荷载作用下，挠度校验系数在0.52～0.83之间，应变校验系数在0.41～0.86之间，所有测点挠度的残余比均在5%以内，满足《试验规程》要求。在整个静载试验过程中，未发现试验桥跨有肉眼可见裂缝产生。因此主桥强度、刚度、抗裂性满足规范要求。

(2)本桥主跨拱肋实测侧向自振频率大于理论频率；说明试验跨的实际竖向刚度均大于理论计算刚度。

第9跨动力特性及动力响应正常，第8跨动力响应基本正常，20km/h跑车、刹车工况冲击系数大于理论值，需注意桥跨的日常巡查、维护与保养。

四、结语

通过静载理论分析计算及其结果，与试验实测结果比较分析，评价桥梁结构强度、刚度、抗裂性能以及动力特性，对该桥的承载能力进行评估，为桥梁维护运营提供技术依据。