防撞护栏对承载力的影响分析

田俊　高慧　侯慧芳

摘 要：为了研究防撞护栏沿桥梁结构的横向分布以及其对主梁结构承载力的贡献。以一座钢筋混凝土空心板桥荷载试验为依托，研究了防撞护栏对主梁结构的影响，建立了有限元模型，并进行分析，结果表明防撞护栏对主梁结构的承载能力是有贡献的，尤其是对边板的影响更为明显。其结论能为正常的校验系数提供理论依据。

关键词：荷载试验;防撞护栏;校验系数

通过荷载试验得出结论，在主梁结构承载力组成中防撞护栏有重要的作用。之前，在板桥的设计过程中，一般将防撞护栏等作为二期恒载直接加在主梁结构上，而以往的桥梁案例中由于防撞护栏与主梁之间较弱的连接使得计算桥梁结构承载力时忽略防撞护栏的作用 ，但是最近十几年所修建的桥梁结构，尤其在高速公路上修建的桥梁防撞护栏一般与桥梁结构固结在一起，对于这种桥梁结构，如果不考虑防撞护栏对主梁结构的影响显然与实际桥梁结构的空间受力状态不相符。综上，将防撞护栏的影响考虑到主梁结构的设计分析与理论计算中是与其实际受力状态更切合的计算方法。

一、工程概况

该桥梁是由16m的钢筋混凝土简支空心板的上部结构，10cm厚混凝土现浇层及10cm厚的沥青混凝土面层的桥面铺装组成的;其中：行车道宽为13m，两侧防撞墙均为0.5m，图一为空心板梁桥横断面图，图二为护栏构造图。

二、结构的内力分析计算

（1）参数取值

主梁、防护栏与桥面铺装均采用等级为C30的混凝土，其中弹性模量取值为3.03×104MPa，泊松比的取值为0.167，该结构的容重取值为25。

三、试验工况分析

根据试验中需进行最不利的弯矩值或者变位值测试的截面进行荷载布置，列出如下两种试验荷载工况，见下表1。

四、布置测试点

（一）应变测点

于空心板底板部位布置应变测点，图3所示为主要测试截面的应变测点布置图。在每个测试的断面均布设温度补偿片，其作用是抵消在測试应变（应力）中温度变化对其造成的影响。

（二）挠度测点

在空心板的底部位置布设挠度的测试点，使用几点百分表进行主梁竖向变位的观测。图4所示为横桥方向的主梁挠度测试点布设示意图。

五、试验结果分析

（一）试验数据分析

在进行有限元模型建立时，在考虑桥面的铺装层对主梁结构所产生的影响的基础上进行防撞护栏引起主梁结构承载力不同的计算分析，换言之，进行主梁结构承载力计算时应当将67%的桥面铺装层考虑在内。

（二）试验结果分析

采用建立有限元模型的方法对是否考虑防撞栏对主梁结构承载力有影响进行对比分析及汇总，可以得出，在中载和偏载作用下，有防撞护栏时各板的挠度值和应变值都相应的减小，并且离防撞护栏越近的空心板减小的幅度越大。

六、结语

（一）如果防护栏与主梁连结好，防撞护栏在评定桥梁承载能力过程中是不可忽略的。

（二）对于空心板桥，在计算承载能力时考虑防撞护栏的影响时，理论计算应变和挠度值均显著减小，且对于边板有较为显著影响。试验结果及数据表明对于主梁结构的刚度，防撞栏有一定的贡献。

参考文献

[1] 田俊.基于荷载试验的桥梁附属构建工作机理分析[D].西安：长安大学，2012.