预应力混凝土小箱梁病害分析与加固设计研究
2021-01-16杨永杰赵晓晋
山西交通科技 2020年6期
杨永杰,赵晓晋
(1.山西省交通科技研发有限公司,山西 太原 030032;2.山西省交通科技研发有限公司 黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室,山西 太原 030032)
1 工程概况
山西省内某省道上的一座桥,桥梁全长216.12 m,跨径组成为3×30 m+4×30 m,横向布置为0.5 m(护栏)+11.0 m(行车道)+0.5 m(护栏),桥面全宽12.0 m,桥面净宽11.0 m。设计荷载为汽车-20级、挂车-100级。上部结构采用30 m装配式预应力混凝土箱型梁,桥面为8 cm 40号防水混凝土铺装,左、右侧设置防撞护栏。下部结构为柱式及薄壁式墩,耳墙式台,嵌岩桩基础。由于桥梁构件繁多,为了更好地梳理和标明桥梁病害具体位置,按照统一方向对桥梁进行编号。从桥台往跨中方向,桥台和桥墩编号依次为0号、1号、2号和3号等;按照桥梁横向从左向右,对箱梁和支座编号为1号、2号和3号等;对横隔板编号为1号-2号梁间1号横隔板、2号-3号梁间2号横隔板等;对湿接缝编号为1号-2号梁间湿接缝和2号-3号梁间湿接缝等。如图1~图3所示。

图1 桥梁全貌

图2 桥梁立面图(单位:cm)

图3 桥梁横断面图(单位:cm)
2 桥梁荷载试验评定
2.1 荷载试验分析
采用桥梁空间分析软件Midas Civil建立有限元分析模型[1],模型如图4所示,依据桥跨结构的活载内力包络图和挠度包络图,确定结构的最大剪力、最大正、负弯矩截面为控制截面。根据分析结果,选定桥梁测试截面为边跨Ⅰ-Ⅰ截面、Ⅱ-Ⅱ截面、Ⅲ-Ⅲ截面、Ⅳ-Ⅳ截面,具体如图5所示,分别对应以下工况:
a)工况1 Ⅰ-Ⅰ截面最大剪力工况,中载。
b)工况2 Ⅱ-Ⅱ截面最大正弯矩(最大挠度)工况,中载。
c)工况3 Ⅱ-Ⅱ截面最大正弯矩(最大挠度)工况,偏载。……
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