三跨预应力砼旧桥承载能力评定

李伟治

摘 要：本文以某位于佛山市的（28m+37.5m+28m）三跨预应力砼箱梁桥为分析对象，采用MADAS CIVIL有限元分析软件，按设计参数进行原设计正常使用极限状态及承载能力极限状态的设计复核，并通过桥梁荷载试验和外观检查的检测结果，确定旧桥承载能力评定指标，对原设计进行修正并评价折减后正常使用极限状态及承载能力极限状态是否满足规范要求，从而评价旧桥的承载能力。

关键词：预应力砼；旧桥；承载能力评定

在役桥梁处于一定的使用环境和自然环境中，长期受到车辆荷载和外界环境的作用，结构将产生疲劳损伤及材质损伤，使桥梁结构的性能降低，从而影响桥梁结构的承载能力。[1]近年来，我国旧桥损害所造成的事故逐渐增加，需对桥梁结构进行检测和承载能力评定。[2]

1 工程背景

某位于佛山市的三跨预应力砼箱梁桥，桥跨组合为：28m+37.5m+28m。设计荷载：汽超20，挂120。

2 承载能力评定中的相关指标

2.1 通过外观检查推定结构评定指标

（1）承载能力恶化系数ξe取0.065

（2）截面折减系数ξc取0.98

（3）钢筋截面折减系数ξs取1.0

（4）承载能力检算系数Z1取1.1

（5）承载能力检算系数Z2取0.995

（6）活载影响修正系数ξq取1.0

2.2 通过荷载试验推定结构评定指标

由校验系数推定的检算系数Z2取0.995。

3 承载能力极限状态强度验算

在进行结构验算时，原设计验算采用85规范，折减后验算采用04规范，荷载组合分别考虑温度荷载的影响，由汽车荷载和其他可变荷载确定组合Ⅰ～ IV的四种荷载组合。

3.1 原设计抗弯强度验算

由表2和图1可得出以下结论：各主要验算截面中，负弯矩强度系数区间为：[1.42，2.30]，正弯矩强度系数区间为：[1.20，1.41]，强度系数均大于1，强度满足要求。

3.2折减后抗弯强度验算

由表3和图2可得出以下结论：各主要验算截面中，负弯矩强度系数区间为：[1.27，2.01]，正弯矩强度系数区间为：[1.13，1.31]，强度系数均大于1，强度满足要求。

3.3 原设计抗剪强度验算

由表4和图3可得出以下结论：各主要验算截面中，边支点剪力强度系数区间为：[2.62，2.70]，中支點剪力强度系数区间为：[1.79，2.04]，强度系数均大于1，强度满足要求。

3.4折减后抗剪强度验算

由表5和图4可得出以下结论：各主要验算截面中，边支点剪力强度系数区间为：[2.41，2.50]，中支点剪力强度系数区间为：[1.58，1.79]，强度系数均大于1，强度满足要求。

4 正常使用极限状态应力验算

4.1原设计正应力验算

4.2 折减后正应力验算

由表6～7可得出以下结论：中跨跨中拉应力区间为：

[2.43，3.55]，次边墩墩顶在组合IV时拉应力区间为：[2.94，3.30]，均大于2.15MPa（砼抗拉强度设计值）。

4.3 原设计主应力验算

4.4 折减后主应力验算

由表8～9可得出以下结论：边孔0.4L处主应力区间为：[0.33，1.93]，次边墩墩顶主应力区间为：[1.26，3.30]，中跨跨中主应力区间为：[2.43，3.55]，均小于容许名义拉应力，满足要求。

5 结论

（1）因结构的材质损伤，次边墩墩顶截面上缘最大拉应力由2.94MPa增加到3.30MPa，结构损伤率为12.2%。

（2）对照85规范和04规范，04规范截面正应力及主拉应力均大于85规范。

参考文献：

[1]孙卫民.桥梁承载能力评定方法与实例研究[J].中国水运（月刊），2015，15（2）：205209.

[2]章强，陈剑波.旧桥承载能力评估方法综述[J].科技信息，2010（21）：314.

[3]交通部第二公路勘察设计院.公路旧桥承载能力鉴定方法[M].北京：人民交通出版社，1998.

[4]中华人民共和国交通部标准.大跨径砼桥梁的试验方法[S].北京：人民交通出版社，1982.

[5]公路桥梁承载能力检测评定规程：JTG/T J212011[S].北京：人民交通出版社，2011.