陆建兵

（华设设计集团股份有限公司，江苏 南京210014）

1 工程背景

某大桥（50+80+50m），全长180m。上部结构采用预应力混凝土变截面连续箱梁，为三向预应力结构，箱梁为分离的单箱单室截面，顶板宽12.50m，底宽7.0m，两侧翼缘板2.75m，桥面为单向横坡2%，设计荷载等级为公路-I级。在检测中发现该桥中跨L/4处腹板存在斜向裂缝，底板跨中存在横向裂缝但未贯通，且中跨跨中有明显的下挠。通过承载能力检算，该桥作用效应与抗力效应的比值在1.06，需通过荷载试验评定该桥实际承载能力，桥梁立面图及横断面图见图1、图2。

图1 桥梁立面（单位：cm）

图2 桥梁横断面（单位：cm）

2 荷载试验设计

由于该桥有外观病害及主跨下挠状况，结合承载能力检算结果初步判断该桥现状难以满足原设计荷载等级，如按照原设计荷载等级设计荷载试验，对原桥结构可能造成不可逆的损伤。为了得出该桥实际限载等级且保证试验过程及结构安全，需对该桥荷载试验进行优化设计。荷载试验计算采用有限元程序Midas/Civil2020进行计算，全桥共离散为58个单元，59个节点。计算模型如图3所示。

图3 计算模型

2.1 确定验证荷载等级

该桥原设计荷载等级为公路-I级，将公路-I级荷载作为该桥荷载试验极限验证荷载，并控制加载效率尽量接近规范要求下限值0.95。同时结合该桥现状及承载能力检算结果，确定公路-II级荷载作为桥梁实际通行的目标验证荷载，活载作用下主梁弯矩包络图见图4。

图4 活载作用下主梁弯矩包络图（单位：kN·m）

2.2 荷载试验计算

以中跨正弯矩为主要分析对象，分别以极限验证荷载及目标验证荷载进行设计荷载效应值计算。……