以一座 3跨 100m上承式钢筋混凝土肋拱桥为例,对其进行了静动载试验和计算评估。静载试验中,测试并分析了主 拱圈和桥面板控制截面的挠度和应力。动载试验中,测试并分析 了该桥的 自振特性以及行车激振下的冲击作用。根据实测 拱轴线坐标,考虑温度、混凝土收缩徐变等因素,对 3跨连拱进行仿真分析。比较分析试验和仿真计算结果表明:该桥在承载 能力极限状态下 ,主拱圈拱脚附近截面承载能力不足,桥面板承载能力能满足设计要求 ;在正常使用极限状态下,主拱圈和桥 面板具有足够的强度和刚度;结构整体受力处于弹性状态,具有 良好的动力性能;静动载试验和仿真计算相结合的评估方法 可以准确而全面地评定结构性能。 关键词:钢筋混凝土肋拱桥;静动载试验;仿真分析;评估 中图分 类号 :U448.22 文献标识码 :A 文章 编号 :1008—1933(2011)03—072—05 Assessmentand static.dynamic testof a reinforced concrete ribbed arch …bridge YU Licun,YANG Yongqing,GUO Fan,XU Shengxiang (SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu 610031,China) Abstract:A 3×100 m three—span decktypereinforced concreteribbedarchbridge,istakenasanexample,tostudythestatic—dynamic testandcalculationassessment.Thedeflectionand stressofthecontrolsectionsofmain arch and deckare tested andanalyzed under staticloads.Thenaturalvibrationofthestructure istested,andthe impactofthepassingvehiclesisanalyzed underdynamicalloads. Accordingto the measured coordinatesofarch axis,we simulated the three-span multiple arch bridge by taking into accountthe influenceoftemperaturean d concreteshrinkageandcreep.Th etestand simulation resultsshowedthat,firstly,whenthe bridge wasin theultimatelimitstateofcarryingcapacity,thesection carryingcapacityofthemainarchfootisnotenough,butthecarryingeapaei~ of thedeck satisfiedthedesign requirements.Secondly,whenthebridgeWas in serviceabilitylimitstate,boththemain arch andthedeck hadenough strength and stifness,thewhole structure worked atelastic state and had favorable dynamical behavior.Th e assessment method,which combinedthestatic—dynamic testsand the computersimulation,can provide accurateandcomprehensiveassessmentof thestructureperformance. Key words:reinforced concreteribbed arch bridge;staticanddynamicaltest;simulationanalysis;assessment 0 引 言 钢筋混凝土肋拱桥结构轻盈 、美观、受力 明确, 而且成本低、施工简便 ,特别适合于 50—150m跨度 的桥梁。在 2O世纪 9O年代 ,这种桥型在我国西南 地区得到了广泛 的应用。其中,大多数 既有钢筋混 凝土肋拱桥采用预制拼装施工法建成。由于受当时 的施工条件、技术以及计算水平的限制,很多桥梁存 在施工质量差 、拼装 出现严重偏差 、拱脚部位设计配 筋不足等问题 。加上结构本身材料 的老化、车辆超 载 的影响,经过 1O多年 的运行 ,结构难免会发生各 收稿 日期 :2009-11-02 作者简介:于利存(1985一),男,浙江宁波人,硕士研究生,研究方 向:既有桥梁结构损伤识别与健全性评估 。 E —mall:yulieun1026@ 163.com 种各样的损伤 ,存在不同程度的病害和缺陷,这些病 害和缺陷对今后 的交通运输 带来 了很大 的安全 隐 患 。通过实施静动载试验和计算评估 ,可 以有效地 检验该桥 的施工质量 ;直接 了解桥跨结构的实际工 作状态 ,判定实际承载能力,评价其在设计荷载下的 工作性能;及时地排除当前桥梁 的安全隐患问题 ,并 进一步验证钢筋混凝土肋拱桥 的设计理论和计算方 法的合理性。 1 工程概 述 某上承式钢筋混凝土双肋拱桥于 1993年竣工 , 其结构为 3×100m等截面悬链线肋拱 ,矢跨 比为 1/6,拱轴 系数 m:1.756,拱肋采用正拱斜置,1.0% 的纵坡 ,双箱主拱肋高 1.71TI,宽 2.81TI。拱上结构
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