某钢筋混凝土刚架拱桥荷载试验分析
钢筋混凝土刚架拱桥损伤分析和加固措施
横 向系梁 局部有 裂缝 ， 主要 第 １ 跨 ２号 拱 片跨 中开裂 最 为严 重 ， 拱顶 附近 ３ ｍ 范 拱 片跨 中没有 可 见 的裂 缝 ，
围 内分 布 宽 度 ０ ． １ ｍｍ 以上 的裂 缝 １ ２条 ； 第 ２跨 拱 片 分 布于 两端 部 。
Ｚ ０ １ ４ ＃． ￣２ 期（ ３ 一 ） 第 ３ ２ 巷 ， ｛ ｝ ｊ ５ ＝ 投ｊ Ｉ ： ４ ９
摘
要： 通 过 对 某 钢 筋 混凝 土 刚架 拱 桥 进 行 损 伤 检 查 、 静载试验 、 自振 特 性 测 试 和 混 凝 土 强度 验算 ， 分 析 了该 桥 损 伤 产 生
的原 因 ， 提 出 了桥 梁 的 加 固 措施 。对 类 似 桥 梁 的维 修 加 固有 一 定 参 考 意 义 。 关键 词 ： 桥梁 ； 钢筋混凝土刚架拱桥 ； 桥梁检查 ； 荷 载试 验 ； 损伤分析 ； 加 固措 施
刚性扩 大基础 。 从竣工 图看 ， 该桥 奠基于 石灰 岩 。 准偏 低 ， 随着交 通运 输 的发 展和 桥梁 使用 年 限 的增 长 ， 墩台， 这 类桥 梁 往 往会 出现越 来 越 严 重 的病 害 ， 直 接 影 响桥 桥 梁总体 布 置 如图 １ 所示 。 梁 的正 常使 用 和行 车 安全 。 很 多此 类桥 梁 急需 进 行使 用 性 能 和安 全可靠 性 的评估 以及加 固维 修 。
车道 宽 １ ２ ｍ。设 计荷 载 等级 为汽 车一 ２ ０ ， 挂 车一 １ ０ ０ 。主 方 案
３ ５
。
跨中横 断面图
２ ６ ８
Ｉ
图 １ 桥梁 总体 布置 图 （ ｃ ｍ）
２ 桥梁 检 测
的内 、 外 弦杆分 布有 横 向裂缝 ， 最 大裂缝 宽度 ０ ． １ ５ ｍ ｍ：
某钢筋混凝土双曲拱桥静载试验与分析
西
一
＝一－ 一 ：●＿ ｌ ‘
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＿ 三
一
关键词 ： 双曲拱桥 ； 静 载试验 ； 应力应变 ； 挠度 ； 有 限元
中图分 类号 ： Ｕ ４ ４ ８
双 曲拱 桥 是我 国在 ２ Ｏ世 纪 ６ ０年代 首创 的一种
新桥型 ， 双 曲拱桥具有用料省 、 造价低 、 施工简单、 结 构轻巧美观等优点， 在我国桥梁建设 中得到 了广泛 的应用 和推广 。随着公路运输量的逐渐加大 ， 原有 设计荷载等级 已经不能适应现在 的交通运输要求 ， 大部分在役桥梁 的承载能力已不能满足交通发展 的 要求 ， 使桥梁存在安全隐患 ， 因此对于桥梁的检测和
选择与大多数测点较 接近的部位 （ 不参与受力
Ｐ１
．
Ｐ２
● －
ｒ
‘ ｝
ｆ …… …
Ｉ 一
（ ａ ）试验车 辆荷载 纵轴
）
（ ） （
１
பைடு நூலகம்ｌ
，０ ｍ
（ ｂ ）试 验车辆荷载横轴
图 ３ 试 验车辆荷载纵横 向尺寸及轴重
位移和内力控制截面的选取是根据结构的位移
Ｐ ２ ）
３ ． ６ ８
５ ． ９ ８ ５
李 鸣 ， 王和泰 ， 王立宪
（ １ ． 甘肃第七建设集 团股 份有限公司 ， 甘 肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ０ ０ ； ２ ． 兰州理工 大学 土木工程学院 ， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ５ ０ ）
钢筋混凝土桩式桥台的荷载试验与模型分析
钢筋混凝土桩式桥台的荷载试验与模型分析钢筋混凝土桩式桥台是一种常见的桥梁结构形式，它承载着桥梁的荷载，并起到连接桥面板和桥墩的作用。
为了保证桥台的安全性和可靠性，进行荷载试验和模型分析是必不可少的工作。
钢筋混凝土桥台的荷载试验是通过实际加载来模拟桥梁在使用过程中的荷载情况，以验证桥梁结构的安全性和承载能力。
试验过程中需要选择合适的荷载组合和加载方式，如静载试验、动力荷载试验等。
试验结果将通过观测和测量来获取，包括结构变形、应力分布等参数，进而评估桥台的受力性能。
模型分析是利用计算机辅助工具对钢筋混凝土桥台进行数值模拟，以获取结构的受力情况并进行分析。
基于数学模型和有限元理论，可以预测桥梁在不同荷载条件下的行为和响应。
通过模型分析，可以对桥体进行优化设计，提高其承载能力和抗震性能。
在进行荷载试验和模型分析时，需要考虑以下几个方面：首先，确定荷载组合。
桥梁所承受的荷载包括恒载、活载和地震荷载等多种组合，需要根据实际情况确定加载方式和加载顺序，以模拟真实的荷载条件。
其次，选择合适的试验设备和工具。
荷载试验需要使用专业的测力仪器、应变计等设备进行观测和测量。
模型分析则需要借助计算机软件，如ANSYS、ABAQUS等进行数值计算和模拟。
然后，进行数据处理和分析。
荷载试验得到的数据需要经过处理和分析，计算结构的变形、应力等参数，评估桥台的承载能力和稳定性。
模型分析也需要对计算结果进行验证和分析，优化桥台的设计方案。
最后，根据试验和分析结果提出结论和建议。
基于试验和模型分析的结果，可以评估桥台的安全可靠性，并提出改进设计的建议，包括加强结构的某些部位、采用新的材料等。
钢筋混凝土桩式桥台的荷载试验与模型分析对于确保桥梁的安全性和可靠性至关重要。
通过这些工作，可以优化设计方案，提高桥台的承载能力和抗震性能，为桥梁的使用和维护提供科学依据。
某刚架拱桥加固前后桥梁荷载试验对比
某刚架拱桥加固前后桥梁荷载试验对比摘要：本文以某3跨刚架拱桥为列，对刚架拱桥加固维修前后荷载试验部分工况的试验的结果进行对比，判断桥梁加固维修的整体情况。
关键词：刚架拱、荷载试验、加固引言刚架拱桥是在桁架桥、斜腿刚构等结构基础上发展的一种新的高次超静定结构，该桥型部件少、自重轻，结构经济合理[1]。
但随着社会的发展，国省干线上的交通量迅猛增长，超载车辆不断增加，桥梁设计等级不能满足现有的需求，加上年久失修、缺乏保养，刚架拱桥正在逐步成为国省干线上的薄弱点。
为保证桥梁结构的安全运营，通过加固维修提高桥梁承载能力是常用的手段。
本文通过对比加固前后桥梁荷载试验主要工况的测试结果，简要分析刚架拱桥加固后的整体情况，为后续刚架拱桥的加固维修提供一定的参考。
1、概述湖北省某3跨刚架拱桥于1998年竣工。
该桥上部结构型式为3孔50米预制钢筋砼肋腋板刚架拱，矢跨比为1/8；桥面总宽12.5m，桥梁立面图、剖面图如图XXX所示。
该桥拱片、肋腋板、悬臂板预制构件均采用30号砼，桥面现浇30号砼桥面，其厚度不小于8cm；拱片现浇接头采用35号砼。
桥梁设计荷载汽车-20级，挂车-100级，人群3.5kN/m2。
2014年对该桥进行了定期检查和桥梁荷载试验。
2016年对该桥进行加固处理。
加固主要内容有（1）在拱架弦杆、实腹段采用C40混凝土，增大截面增强截面钢筋的方式加固。
（2）增强横向系梁，并张拉螺纹钢筋横向预应力。
（3）对拱腿、斜撑顶面分别采用C40混凝土加厚，并增加一层Φ25主筋。
（4）凿除旧铺装层，肋腋板顶面浇筑15cm厚C40混凝土，现浇层内设2层Φ18钢筋网片。
（5）桥面重新铺装9cm厚沥青混凝土。
加固维修处治后设计荷载提高为公路Ⅰ级。
加固完成后，对该桥再次进行了外观检查和荷载试验。
剖面图2、外观情况对比两次荷载试验前，均对桥梁进行了外观检查。
首次检查，桥梁上部结构的主要病害为：1、全桥肋腋板开裂或贯穿裂缝，渗水；2、全桥横向联系存在大量裂缝；3、各跨拱片实腹段均有大量的U形裂缝，最大长度延伸至拱片顶部，最大裂缝宽0.22mm。
某大跨钢管混凝土拱桥加固后荷载试验及其评价
加 载 工 况 试 验 桥 跨 控 制 截 面 试 验 控 制 弯矩 试 验 荷 载 弯 矩 荷 载 ／ （ ｋ Ｎ・ ｍ） ／ （ ｋ Ｎ・ ｍ） 效 率
３ ＃
５ ＃
７ ＃
９ ＃
１ ｌ ＃ １ １ ＃
９ ＃ ７ ＃
表１ 吊杆 轴 力测 试 结 果 表
左 半 跨
吊杆 号
３ ＃ ４ ＃
５ ＃
实 测 吊杆 轴 力， ｋ Ｎ
上 游
７ ２ ６ ． ８ ８ ６ ２１ ． ３ ５
５ ５ ６． ２ ２
右 半 跨
吊杆 号
３ ＃ ４ ＃
５ 样
实 测 吊杆 轴 力／ ｋ Ｎ
图４
４ ９ ９． ７ ０
４ ５１ ． ４ ３
６ ＃
４ ５ ２ ． １ ４
５ ２ ４． ３ ９
７ ＃
８ ＃
４ ９ ３． ５ ３
４ ７ ７． ３ ９ ４６ ６． １ ０
４ ６ ７ ． ２ Ｏ
４ ４ ９ ． ７ ４ ４ ９ ５ ． ７ Ｏ
７ ＃
８ ＃ ９ ＃
３ 荷 载 试 验
３ ． １ 试 验 内容
中承式 拱桥桥 面 系 吊杆 轴力 是反 映结 构工 作性 能 的一个 重要 技术 指标 本次 采 用 间接索 力测 试方 法 ．即用 加 速度传 感器测 定 每根 吊杆 振 动频率 ．再 按 照一元 弹性 振动 理论 换算 出 吊杆相应 索 力 吊杆
图４ 大 桥 钢 管拱 肋 应 力 测 点 布 置 示 意 图
３ ＃ ５ ＃ ７ ＃ ９ ＃ １ １ ＃ １ １ ＃ ９ ＃ ７ ＃ ５ ＃ ３ ＃
某钢筋混凝土刚架拱桥静载试验及有限元分析
某钢筋混凝土刚架拱桥静载试验及有限元分析
张立
【期刊名称】《山东交通科技》
【年(卷),期】2016(000)006
【摘要】对某钢筋混凝土刚架拱桥使用有限元程序GQJS建立模型进行有限元仿真分析,确定结构控制截面及在设计荷载作用下控制截面的理论应变和挠度,通过对桥梁的静载试验得到控制截面的实测应变和挠度.对多种试验工况下桥梁控制截面应力和挠度的理论值和实测值进行分析比较以评估桥梁结构的强度、刚度及整体性能是否满足设计要求和使用要求.
【总页数】4页(P75-78)
【作者】张立
【作者单位】山西省交通科学研究院,山西太原030006
【正文语种】中文
【中图分类】U448.22
【相关文献】
1.基于静载试验的刚架拱桥荷载横向分布系数分析 [J], 黎振源;赖苍林;刘明;黄祖华;李鹏
2.钢筋混凝土空心板桥静载试验及有限元分析 [J], 张立
3.刚架拱桥的静载试验与空间有限元分析 [J], 余祖强;刘志强;付永乐;谭谦
4.刚架拱桥的静载试验研究 [J], 张源翀
5.基于静载试验的刚架拱桥荷载横向分布系数研究 [J], 徐乾乾
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基于荷载试验的刚架拱桥承载能力分析
图 ４ 刚架 拱 桥 各 控 制 截 面 挠 度 测 点 布置 图 （ 单位 ： ｃ ｍ）
３ ． ２ 静 载试 验结 果 ３ ． ２ ． １ 荷载 试验 效 率
以汽一 ２ ０ 级 、挂一 １ ０ ０活 载产生 的该 试验 项 目的最 不 利效应 值等 效换 算 ， 确 定所 需 的试验 荷载 。由表 ２ 可知 ，
片块石 ， 其余 均为 １ ５ 号 片石 混凝 土填心 、 料 石镶面 的重 力
式 桥 台。墩 台基 础均 为 ５号片石混凝 土明 挖扩大基 础 。 该 桥 设计 荷载为汽 — ２ ０级 、 挂一 １ ０ ０ ， 人群 荷载 为 ３ ． ５ ｋ Ｎ ， ｍ２ 。桥 梁 平面 布置图如 图 １ 和 图 ２所示 。
该 桥 的静 载试 验荷 载 效 率 满 足《 公路 桥梁 承 载能 力检 测
荷载 试验 应尽 量采 用与 控制 荷载 相 同 的荷载 ．而 当 试 验荷 载与控 制荷 载 有差别 时 ， 为保 证试 验 效果 ， 应采 用
静 载试 验效 率 控 制 。
评 定规 程） ） （ Ｊ Ｔ Ｇ ／ Ｔ Ｊ ２ １ — ２ ０ １ １ ， 简称规 程 ） 嘲 静 力荷载效 率规
载， 加 载车 辆轴 重如 表 ３ 所示 ， 各 工 况 的加 载 布置如 图 ６
所示 。
表 ３ 试 验 加载 车 辆 轴 重 表
度校 验 系数均大 于《 规程 》 规定 值 １ ． Ｏ ， 相对 残 余挠 度均 小
于《 规程 》 规 定值 ２ ０ ％。
３ ． ２ ． ４ 应变 测试结 果与 分析
载试验的 自 振频率和冲击 系数 ， 通过对检测数据 的整理 与分析 ， 评定该桥承载能力是
钢筋混凝土拱桥静载试验及仿真分析
究 领域 。采用 合理 的有 限元计 算模 型 ， 分析 桥梁 的 来 受力 性 能 ， 其结 果准 确可 靠 。本文 结合某 刚架拱 桥 进
行 的成桥 后静 载试 验 ， 桥 梁 静 载试 验 和利 用 ＡＮ— 对 Ｓ ＹＳ对 钢 筋混凝 土 刚架拱 桥仿 真分 析作一 介绍 。
图 ｉ 加 教 车 辆 主 要 尺 寸
的办法 。桥梁 静载 试 验 是 通过 测 试 桥 梁结 构 在 试 验
该桥设 计 荷 载 为 汽 超－０ 挂 一２ ， 虑 到 ： 桥 ２ 、 １０ 考 该
建成 后有 重型 车辆 通 过 ， 最后 通 过 结 构 检算 ， 决定 采 用 ６辆 ３ ０ｋ 重 车 ， 行 静 载试 验 。加 载车 辆 总重 ０ Ｎ 进 ３ ， ０ｔ前轴 重 ６ ０ｔ 中轴 重 １ ． ， 轴重 １ ． ， ． ， ２ ０ ｔ后 ２ ０ｔ其
见 表 １所列‘ 。
表 １ 各 种 工 况 下 各 测点 试 验 结 果 数 据
圈 ４ 有 限 无计 算 结 果
寝 ２ 各种工况下各测点仿真计算结果数据
１ ４ 有 限元模 型 的建 立 ． 对 该桥 的空 间结构 分 析 ， 照设 计 院所提 供 的图 按
纸力求 全面 反映 结构 的实 际情况 ， 据模 拟结 构在 静 根 载 试验 中受力 的 各 种 工 况进 行 。在 有 限元 模 型 中 主
作 的重要手段 。应用 大型通用有限元软件 Ａ Ｓ Ｓ对钢筋混凝 土拱桥 的内力和变形进行 了仿真分析 ， ＮＹ 。 通过 与多种加 载工况下桥
粱 变 形 和 内 力 实测 值 的 比较 ， 了解 试 验 结 构 的 力学 性 能 ， 可 为桥 梁 的安 全 使 用 提 供依 据 关 键 词 ： 载试 验 ； 载 能力 ｝ 限元 静 承 有 中图 分 类 号 ： ４ ． ４ Ｕ４ ８ ２ Ｕ４ ８ ３ ； ４ ． ２ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ３５ ８ （ ０６ Ｏ １ 卜Ｏ １７ —７ １ ２０ ）３Ｏ ８ ２
钢筋混凝土桩式桥台的荷载试验与分析
钢筋混凝土桩式桥台的荷载试验与分析钢筋混凝土桩式桥台是常见的桥梁结构形式之一，它由桥台上部构造和桥台下部构造组成。
在设计和施工过程中，为了确保桥台结构的安全性和稳定性，需要进行荷载试验与分析。
本文将围绕这个主题展开，探讨钢筋混凝土桩式桥台的荷载试验与分析方法、实验装置及结果分析等相关内容。
一、荷载试验方法钢筋混凝土桩式桥台的荷载试验是用来模拟真实运行状态下的荷载作用，并通过监测与分析来验证桥台结构的性能和稳定性。
常见的荷载试验方法包括静力荷载试验和动力荷载试验。
1. 静力荷载试验静力荷载试验是通过在桥台顶部或其他位置施加静载荷，观测和记录桥台结构的变形和应力变化。
试验中常用的荷载形式有均布荷载、点荷载等，可以根据实际情况选择合适的荷载形式。
试验过程中每个荷载阶段需保持一定时间，以观测桥台在恒定荷载下的变形和应力稳定状态。
通过监测测点上的位移、应力、挠度等参数，分析桥台结构在各个荷载阶段的变形和应力响应。
2. 动力荷载试验动力荷载试验是通过在桥台上施加冲击荷载，观测和记录桥台的动力响应。
通常采用冲击锤或振动器在桥台上施加冲击力，通过监测加速度、速度和位移等参数，分析桥台结构在动力荷载下的振动特性和响应。
动力荷载试验可以通过模态分析、频率响应分析等方法，获取桥台结构的固有频率、阻尼比以及主要模态形式，从而评估桥台结构的动力性能。
二、实验装置进行钢筋混凝土桩式桥台的荷载试验时，需要搭建相应的实验装置，以确保试验过程的准确性和安全性。
常见的实验装置包括荷载施加系统、位移测量系统、应力测量系统等。
1. 荷载施加系统荷载施加系统通常由液压机、受力梁和荷载传感器等组成。
通过控制液压机施加不同的静力或动力荷载，荷载传感器可实时监测并记录施加荷载的大小和变化。
2. 位移测量系统位移测量系统用于监测桥台结构在荷载作用下的位移变化。
常见的位移测量方法包括全站仪、测距仪、激光扫描仪等。
通过在桥台不同位置设置测点，并记录测点的三维坐标，可以计算得到桥台的变形量和变形趋势。
下承式钢筋混凝土系杆拱桥的荷载试验
下承式钢筋混凝土系杆拱桥的荷载试验摘要：荷载试验可以检验桥梁结构的实际工作状态及承载能力是否满足设计要求，本文介绍了某下承式钢筋混凝土系杆拱桥的静动载荷载试验，并给出相应的试验结论。
关键词：下承式系杆拱桥荷载试验Abstract: the load test can verify whether the actual working state and bearing capacity of the structure of the bridge meet the design requirements, this paper introduces a concrete-filled static and dynamic load of reinforced concrete arc bridge load test, and corresponding experimental conclusion is given.Key words: concrete-filled arc bridge load test一、试验桥梁概况试验桥梁跨越通吕运河，为三跨下承式钢筋混凝土系杆拱桥，桥长58m，桥宽30.0m，横向设计为4个机动车道，2个非机动车道，2个人行道。
主跨每榀拱肋设15根成品吊杆，吊杆间距为5.0m。
拱肋截面为工字型截面，截面高1.4m，系梁为工字型截面，截面高1.5m。
设计荷载为城-A级。
试验选择跨中结构进行，试验桥梁结构如图1所示。
图1 试验桥梁结构立面图二、静载试验（一）、试验项目、测点布置和试验工况静载试验测试项目为控制截面在试验荷载下的挠度与应力，根据本桥结构特点以及以往试验经验,测试项目选择拱肋1/4截面、拱肋1/2截面、系梁1/4截面、系梁1/2截面的应力与挠度，以及拱脚截面的应力。
测试截面如图2所示。
图2主桥测试截面位置示意图拱肋和系梁各截面的混凝土表面应力采用稳定性好、精度高并适合于野外环境的振弦式应变计进行测量，主要测试控制截面的应力分布规律和受力性能。
钢筋混凝土刚架拱桥力学性能静动载试验研究
（） １ 通过静载试验测试结构重要部位在试验荷 载下的应变分布规律 以及变形情况 ， 判断桥梁的实
（ 稿 日期 、 号 ：０ ６ １ ８ １９ ） 收 编 ２０ —０ —１／ ７３
・
图 １ 最不利活载弯矩包络 图
１ ・ ８
一
江苏交通信息
ｈｔ：／ ｗ ．ｉ ｓｅ ｔ ／ ｗ ｗ ｔ． ．ｎ— ｐ ｊ
《 江苏交通科技》２０ ０６年 第 ３期
钢 筋 混 凝 土 刚架 拱桥 力 学 性 能 静 动 载试 验研 究
戴 云峰
（ 江苏省交通科学研 究院 南京 ２０ １） １０７
张 志耕
（ 内蒙古老 集高速 公路建设管理办公 室 呼和浩特 ００５ ） １０ ０
宋 建 华
（ 哈尔滨工业大学桥梁工程 系 哈尔滨 １０９ ） ５００
２３ 测试 断 面确定 ．
根据 有 限元 软 件 Ｍｉ ｓ ． ． 算 的最 不 利 弯 ｄ ６ １ １计 ａ 矩包 络 图见 图 １最 不 利 轴 向力 见 图 ２和 最 不 利 挠 、 度包 络 图见 图 ３ 并 据 此 确 定 本 桥 的位 移 和应 力 测 ， 试 断面 ， 相关 测试 项 目见表 １ 。
况 的偏 载和 正 载试 验 。试 验 加 载 图 见 图 ８ 图 ９ 试 、 ，
（） 点布设 原 则 １测 ① 在 满足试 验 目的前提 下 ， 点 数量 与 布 置 必 测 须 充分 、 足够 ， 突 出试 验工 作重 点 ； 能
果的分析 ， 对桥梁的使用性能、 承载能力和工作状况
做 出综合 评价 。
２２ 测试 项 目 ．
三道沟大桥 的刚架拱片采用矩形截面形式 ， 净 跨径 ７ ． 净 矢 高 ８７ 矢 跨 比 １８ 因主 拱 腿 ００ｍ， ．５ｍ， ／， 采用微弯构件 ， 以拱轴系数分段采用二次抛物线。 所 刚架 拱 片 的 所 有 杆 件 肋 宽 均 为 ０３ ．５ｍ。根 据 各 个 杆件受力条件的不同， 杆件截面的高度各异 ： 拱顶截 面高 １０ｍ， Ｌ４的大节点处 ， ． 在 ／ 肋高 ２７ 上 弦 ．５ ｍ， 杆肋 高 ０９ ， 撑 肋 高 ０７ ， 拱 腿 肋 高 ．０ ｎ 斜 Ｉ ． ｍ 主 ０ １ １ 。 由于主 拱 脚 的 轴 向压 力 较 大 ， 拱 脚 截 面 ．０ｍ 从 开 始 ， 纵 桥 向在 ６ｍ 范 围 内 ， 沿 长 主拱 腿 的肋 宽 分别 由 ０５ 逐步减少到 ０３ ， ． ｒ ５ｎ ． ｍ 与其余杆件同宽。半 ５ 幅桥横 向由 五 片 主 拱 片 组 成 ， 间 中心 距 ２５ 肋 ．０ｍ， 边肋外侧的悬臂板外悬 １２ 。主拱片之 间的横 ． ｍ ５ 向联系由横系梁完成 ， 横梁系采用预制构件 ， 构件的 截面尺寸统一为 ０ ８ ０ １ｍ， 系梁在主拱腿上 ．ｍ× ． ５ 横 采用卧式安装 ， 以加强拱片的横向刚度 。
钢筋混凝土刚架拱桥荷载横向分布系数数值分析研究
学 自 科 版 然 学
２９ 月期 第０６ ０年 ３ １ ２ 卷第
８ ７ ６ ５
Ｊ ９． Ｖ２Ｏ ｕ ３ ０ Ｎ ｎ Ｉ ．
．
２ ０ ０１
０ Ｏ Ｏ Ｏ 系梁 刚度对 荷载 横 向分 布系数 影响 较大 ， 中对 刚架 拱 桥次 边 拱肋 和 中拱 肋 的影 响较 为 明显 ，０ｍ Ｏ 径 的 其 ６ 跨
空 间梁 单元模 拟 ， 主拱腿 和墩 台之 间因采 用 了在墩 台上 预 留槽 ， 插 入 主次 拱腿 ， 后 将预 留槽 的缝 隙用 砂 再 然 浆填满堵 实 的工艺 ， 因而 在施 工阶段 按铰 接处 理 ， 成桥 阶段 按 固结处 理 ； 杆支座 无论 恒载 、 弦 活载均 作为允 许
水 平位 移 的竖 向链 杆 ； 系梁采 用梁 单元来 模 拟 ； 、 横 大 小节 点均采 用 刚性 连 接口 ］ 。
由图 ２可知 ， 在横 系梁 宽度 由 １ ｍ 增 加 到 ４ ｍ 后 ， ５ｃ ０ｃ 刚架 拱 桥 的边 拱肋 （ ） 载ห้องสมุดไป่ตู้ 向分布 系数 逐 渐 １ 荷
变大， 而次边 拱肋 （ ） 中拱 肋 （ ） ２ 和 ３ 的荷 载横 向分 布系数 均逐 渐变小 ， 且跨 径越 大 ， 幅越 大 ； ５ ３ ，５ ６ 降 ２ ，５ ４ ，０
４
籁 梏 求 厦颦 柩 挺
刚架拱 桥荷 载横 向分布 系数分别 减小 了 １ ． 和 １ ． 。 ０８ ３７
表 １ 各 跨 径 刚 架 拱 桥 荷 载横 向分 布 系数 表
Ｔａ ． Ｔｈ ｒ ｎ ｖ ｒ ｅ ｌａ ｉｔｉ ｕ ｉｎ ｃ ｅ ｆ ｉｎ ｓｏ ｉｆ ｒ ｎ ｙ ｅ ｆｒｇ ｄ ｆａ ｒ ｈ ｂ ｉｇ ｓ ｂ １ ｅ ｔａ ｓ ｅ ｓ ｏ ｄ ｄ ｓ ｒ ｔ ｏ ｆｉ ｅ ｔ ｆｄｆｅ ｅ ｔｔ ｐ ｓ ｏ ｉ ｉ ｒ ｍｅ ａ ｃ ｒｄ ｅ ｂ ｏ ｃ
刚架拱桥静载试验与仿真分析
第四章桥梁静载试验及仿真分析实例前面几章对刚架拱桥的概念、特点、荷载试验的建立以及检验阶段加载的控制等内容作了较详细的分析研究。
本章将以潜山县东门大桥检测试验和模型分析的成功实践为例，详细分析了该桥的主耍检测试验和模型分析的要点，根据试验结果编制《潜山县东门大桥静载实验撤告》，同时试验结果验证了本文所采用的有限元模型的准确性。
４．１工程实例概况潜山县东门大桥位于潜山县，是潜山县城东门的重要通道，该桥建成通车后，可大大改善当地交通状况，促进当地经济发展，提高人民群众生活水平。
该桥于２００４年】ｏ月开始修建，２１｝０５年１０月竣工。
该桥争长９６．９ｍ，聚用２孔４２米刚架拱桥，桥面总宽２４．０Ⅲ，其中行车道１５．ｏｍ，人行道２×４．５ｍ。
卜部结构采用钢筋混凝七刚架拱型式，分２跨，基础型式为桩基。
横向８片拱肋，狰矢跨比为１，８。
谈矫设计荷载等级为汽超－２０，挂＿１２０。
图４－１是ｌｊ新的照片。
图４－１潜山县东门大桥照片４．１．１鉴定目的由于潜山东门大桥位于｝替山县城主干道上，交通比较繁贮，特片Ｕ是近年来随着潜山县经济的发展，潜山东门人桥的交通量也将会日益增加。
日前，该桥即将完工，在竣工验收之前，受潜山县建设局委托，合肥工业人学公路工程试验检测中·【埘该桥梁竣工验收之前，受潜山县建设局委托，合肥工业人学公路工程试验检测中·【埘该桥梁并为今后同类桥梁设计提供经验和积累资料。
牝．２试验荷载潜山东门大桥设计荷载为汽超．加、挂．１２０，考虑到：潜山东门大桥建桥后有重型车辆通过，最后通过结构检算，决定采用６辆３００ＫＮ重车，进行静载试验。
加载车辆总重３０吨，前轴重６．０吨，中轴重１２．０吨，后轴重１２．０吨，其主要尺寸如图４－２所示。
１２．０Ｔ１２．ＯＴｒ］ｒ］厂＿１一‘—ｉ。
广一『矛卜一———＿＿一］ｇ—．广＿Ｌ＿，—Ｌ纠Ｌ’ＪＬ一＿＿Ｌ＿＿＿＿ｒ一图４－２加载车辆尺寸示意图让３测试内容、测试截面以及测点布置（１）试验内容与目的本试验主要测定桥梁荷载横向分布情况，测定主拱圈在荷载作用下的应变隋况，试验目的是测定潜山东门大桥的既有承载能力和受力状态。
刚架拱桥承载能力评估试验分析
试验结果表明 ，该桥 承载能力不能满足设计要 求，须进行 限载并及 时加 固。
关 键 词 ：刚 架拱 桥 ；荷 载试 验 ；承 载 能 力 ；评 估
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｓ ｉ ｒ ｉ ｏ ｕ ｓ ｄ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ａ ｎ ｍｄ ｆ ｒ ａ ｍｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｂ ｉ ｒ ｄ ｇ ｅ ｗ ａ ｓ ｉ ｆ ｎ ｄ ｗｈ ｅ ｎ ｉ ｎ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｔ ｏ ｇ ａ ｒ ａ ｎ ｔ ｅ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｐ ｏ ｒ ｔ ｓ ａ ｔ ｅ ｔ ｙ ， ａ ｌ ｏ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｓ ｔ ｗａ ｓ
２荷载试验结果
２ ． １ 静 载 试 验
２ ． １ ． １应 变
在试验 荷载作 用下 ，各测试截 面测 点混凝 土应 变及 其校验 系数见表 ２和表 ３ 。 表 ２拱顶截面各测点应变及校验 系数
＼
项 目
为使 加 载 效率 达 到 规 范 要 求 ，采 用 加 载 车 等代 加 载 的方 法 ，共 ４辆 加 载 车，每 辆 加载 车 总 重 ２ ０ ｔ ，车长 ８ ． Ｏ Ｏ ｍ，车前缘距 前轴 １ ． ６ ｍ ，轴 距 ４ ． ５ ｍ，后 轴距车后缘
１ ． ９ ０ ｍ ，轮 中 心距 １ ． ８ ０ ｍ。
拱 片 编号
＼
１ — １ 号 拱 片 １ — ２ 号 拱 片 １ — ３ 号 拱 片
４ ７ ５ ５ Ｏ ８ ５ ９ ７ ６ ０ １ ． ６ ２ １ ３ ４ ５ Ｏ ． ２ ９
１ ． ２加 载 工 况
ｄ ｏｎｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ｖ ａ ｌ ｕａ ｔ ｉ ｏｎ ｇ ｔ ｈｅ ｃ ａ ｒ ｒ ｙ ｉ ｎｇ ｃ ａ ｐａ ｃ ｉ ｔ ｙ ｏｆ ｔ ｈｅ ｂ ｉｄ ｒ ｇ ｅ． Ｔｈｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｈｏｗ ｔ ｈａ ｔ ｉ ｔ ｄｏｅ ｓ ｎ’ ｔ ｓ ａ ｔ ｉ ｓ ｆ ｙ ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｒ ｅ ｑｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎｔ ，ｉ ｔ ｍｕ ｓ ｔ ｌ ｉ ｍｉ ｔ ｔ ｈｅ ｌ ｏａ ｄ ａ ｎｄ ｂｅ ｒ ｅ ｉ ｎｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｄ ａ ｓ ｓ ｏｏ ｎ ａ ｓ ｐｏｓ ｓ ｉ ｂｌ ｅ ． Ｋ ｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｒ ｉｇｉ ｄ ｌａ ｆ ｍｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｂｒ ｉ ｄ ｇ ｅ； ｌ ｏａ ｉ ｎｇ ｄ ｔ ｅ ｓ ｔ ；ｃ ａ ｒ ｒ ｙ ｉ ｎｇ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｙ；ｅ ｔ ｖａ ｌ ｕａ ｔ ｉ ｏ ｎ
刚架拱桥病害分析与荷载试验研究
刚架拱桥病害分析与荷载试验研究摘要：钢架拱桥在实际应用中，其自身构件较少、且施工较为简单方便，在交通道路施工中应用较广泛。
但是在具体工程建设中，受运营条件、设计施工、超重载荷及外部环境等方面的影响，在刚架拱桥中也常会出现很多病害问题。
本文结合云安县鲤鱼山桥及其相应的静载试验报告的结果，总结了刚架拱桥的病害特点，对病害进行分析，并以此为例，对此类桥型的病害对结构性能的影响进行分析。
关键词：刚架拱桥；病害问题；荷载；处理方法刚架拱桥是在斜腿钢架等基础之上经过技术不断改造发展而来的新的桥型。
在实际工程应用中具有建造成本低、构件较少、造型美观等优势特点，并且对工程所在地的承载力要求不高，这些优势特点使得其在一段时期内广泛使用，尤其是我国的公路等交通干线中得到了很好地运用，并为公路交通事业的发展做出了很大的贡献。
但是在长期使用中，其缺点也逐渐暴露出来，对桥梁的安全运营产生了严重影响。
桥梁病害的出现，对桥梁自身的结构和相关性能都带来了不利影响。
一、常见的病害及原因分析为了及时查找桥梁所存在的潜在危险，对桥梁的承载力等进行检测分析，并未今后桥梁的加固技术等提供有力的依据，对桥梁进行了相关的检测试验，包括对桥梁外观的观察、桥面的检查和桥梁动力荷载试验等。
根据所检测的数据结果得知，所检测的桥梁均出先不同程度的病害，对桥梁的结构性产生了一定的影响，同时也为其加固和修复工作提供了相应的依据。
（一）出现的病害问题1、桥梁外观、桥面检查中的问题该桥桥面为钢筋砼铺装层，桥面车道布置如图1所示，检测中发现其主要病害有：各伸缩缝内均填满沙石，橡胶条局部破损；各跨桥面普遍存在贯通整跨的纵向开裂和不同程度的网裂，第2跨桥面出现砼破损、穿洞现象；桥面局部横向开裂。
如下图1所示。
高陂非机动车道非机动车道机动车道机动车道梅县图1 大埔县高陂田家炳大桥桥面布局检测图2、结构病害问题如花溪大桥，除了桥面出现不同程度的磨损外，在检测中，发现其桥梁结构也出现了病害问题。
钢管混凝土拱桥荷载试验分析
压应力 ， 通 过荷 载试验 可 以清楚 了解 钢管混 凝土 拱桥受 力状 况 ，
试验 主要包括 ： １ ） 静 载试 验。根据 钢管拱桥受力特 点综合考 从而评估桥梁结构 的使用性能和承载 能力 ， 为桥梁 的运 营管理提 虑结构类 型和结构截 面， 按各截面最不利 荷载进行 加载 。在试 验 供 参 考 。对 于 钢 管 混 凝 土 拱 桥 的 荷 载 试 验 一 般 要 对 拱 顶 、 拱脚、 实施前 ， 对各个试验 工况进 行详 细的理 论计算 ， 制订 详 细的加 载 梁体跨 中及其他拱肋控制截面应力 和挠度 、 吊杆张 力测定 。试验 方案 ， 防止结构部 位出现 超载 ， 确保结 构安 全。本桥 为下 承式 钢
振型、 阻 尼 比以及 动 挠度 、 动应 １ ） Ｊ Ｔ Ｇ Ｄ ６ ０ — ２ ０ ０ ４公路 桥涵设计 通用 规范 ； ２ ） Ｊ Ｔ Ｇ Ｄ ６ ２ － ２ ０ ０ ４公 向加速度传感 器 收集桥 梁频 率 、 加速度 、 冲击系数等 ， 然后进行分析 ， 综合 了解桥梁动力特性 。 路 钢筋 混凝 土及 预 应 力 混 凝 土 桥 涵 设 计 规 范 ； ３ ） Ｊ Ｔ Ｇ Ｆ ８ ０ １ － ２ ０ ０ ４ 力、 公路工程质量检验评定标 准 ； ４ ） 《 公路桥 梁承载 能力检 测评定 规 ４ 静 载试验 测试
变分布情况 、 截面 的抗 裂性 等进行 分析 ， 并评估 桥梁机 构实 际承 工况稳 定的情况 下读取数据 ， 该级荷载 阶段 内结构变 位相对稳 定 载能力 ； ３ ） 通 过分析在荷载试验 时实测截 面的挠度情况 来评估桥 后进入 下一 个荷 载 阶段。对试验 工况 中应力 水平较 高测 点采 用
・
１ ６ ６・
第４ ０卷 第 ５期 ２ ０ １ ４ 年 ２ 月
刚架拱桥荷载试验与分析
兰莱应力－ ｂ － 挠度等 静力特 性、动力 特性进行了 对比分析． 探讨了多片 喇架拱片 的荷或横向 分布秉 数。结果表明： 实潮挠 度 应变值吻合
良好 ， 横向联 姑较 强， 片纵 向整体 性能好 ， 拱 动戴试验 实曩 的主莱一阶频率 为 ３ ０ Ｉ Ｈ ， Ｉ ． ５ ８ ｚ 高于理论分析值 １ ５ ８ ｚ 实湖汽车冲击系数 为 ．７ Ｈ ｔ １ １ 小于《 规》计算值 １． ３１ 说明桥 面镶装 平整 ， ． ２ ３ ３。 桥 ２０ ， 满足要 求 关键词 ： 喇架拱桥 检测 静 或试验 动或试验 中图分类号 ： ４ ６ Ｕ ４ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ６ ２ ３ ９ （０ ８ １ （） ０ ７ — ２ １ ７ — ７ １２ ０ ） ｏ ｃ ０ ７ ０ 一
１工程概况
姜 眉公路是 省道 ２ 的 主要 路段 ， １ ０线 起 于 汉 中市 留坝 县姜 窝子 ， 止于 宝 鸡市 眉 县 ， 标 准 为 山岭 重 丘 区 二级 公 路 。该 刚 架 拱桥 中心桩号 为 Ｋ２ｌ ＋９３ 桥 位 于姜眉 公路 眉 ２， 县至鹦 鸽段 ， 起点桩 号 Ｋ２ ＋９ ０ ４ ５ 终 点 ｌ ０ ．９ ， 桩号 Ｋ２ ＋ ６ ．０ ｌ １ ９ ３ ５ ５ 桥梁全长 ６ ． ｌ ， ３ Ｏ ｉ 主跨 ｎ 为 ４ ｍ； ５ 矢跨 比为 ｌ ８ 桥面 宽度 ： ． ｍ（ ／ ， ０ ５ 防 护栏 ） ７ ５ 行车道 ） ０ ５ 防护栏 ）该桥 ＋ ．ｍ（ ＋ ．ｍ（ ； 设 计荷载为 ： 一２ 汽 ０级 ， 一１ ０ 挂 ０ 。该桥上 部 结 构 由四 个 拱 片组 成 ， 片 间 用 横 系粱 联 拱 结， 在拱 片上 安放 肋腋板 、悬臂 粱 、现浇 填 平 层 及混 凝土 桥 面 ； 片拱 片 由拱 腿 （ 线 每 直 段 ） 实腹 段（ ， 底弧 为二次抛物 线 ） 、弦杆 、斜 撑 组成 ，各 构 件 预 制 吊装 后 现 浇 混 凝 土 接 头， 形成拱 片（ 图 １所示 ） 如 。本 桥 下部结 构 为重力式桥台。 该 桥 为 一 新 建桥 梁 ，本 次 桥 梁 检 测 为 桥梁 承载 能 力检 测 ， 以评 估 施 工质 量 ； 并且 与 新规 范进 行 比较 ，看 能 否达 到新 规 范 要 求 的承 载能 力 ， 为今 后运 营 提 供理 论 参 考
钢筋混凝土拱桥拱座受力分析
钢筋混凝土拱桥拱座受力分析1 工程背景人行天桥设计逐步从单纯的使用性向美观性、和文化性发展。
随之的多样化、美学化过程带来的结构体系和局部受力复杂的趋势日益突出。
部分桥梁由于局部受力复杂、构造措施不当而产生损伤病害，进而危害整体结构安全。
因此有必要对局部结构进行精细化分析，使受力更加明确，为以后设计、运营和维护提供依据。
桥梁结构型式为上承式变截面钢筋混凝土砼拱桥，拱肋的理论计算跨径为50m。
矢跨比为1/8，拱肋拱轴线采用圆曲线，拱肋为等宽变截面，上下弦中心高度在拱肋径向为1.353m、拱顶为0.75m。
拱上立柱为0.5×1.5m的矩形柱。
纵梁采用的是梁高40cm的等高度C30钢筋混凝土连续板梁。
2 两步有限元分析法局部区域受力又受全桥整体变形的影响，先采用杆系单元进行全桥分析，得到各杆件单元的内力，再根据圣维南原理将各杆件内力等效的加载在局部模型的断裂处，在局部模型上加上相应的位移约束条件。
计算反映局部受力的应力分布情况。
2.1 全桥计算模型拱桥内力计算采用Midas Civil空间有限元程序，全桥划分为145个节点，140个单元。
计算模型如图3.1.1。
考虑到的各作用效应有：（1）恒载：自重以及设计荷载；（2）均匀温度：结构因均匀温升、温降，梯度温升、温降产生的作用效应按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）规定计算[2]。
（3）人群荷载：按最不利人群荷载考虑，人群荷载为3.5KN/M。
（4）边界条件：拱座处的边界条件为固结，立杆与桥面板整体坐标系Z方向约束，与整体坐标系拱座Y方向、Z方向约束，（5）不利组合：取临近拱座处的拱肋段轴力max/min、剪力max/min、弯矩max/min.六种不利工况分别进行分析。
荷图3.1.3 cLCB21荷载组合轴力图（轴力max）从不利荷载组合中，并分别提取出轴力、剪力、弯矩，将作为外荷载根据圣维南原理分别加载至局部模型中进行数值模拟。
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图１ 某钢 筋 混 凝 土 刚 架 拱 桥 总体 布 置 图 （ 位 ：ｃ 单 ｍ）
２ 荷 载 试 验 结 果 及 分 析
２１ 静 载试验 ．
２１１ 试 验 工 况 ．． １ 中载
表１ 试验测试 内容
工况 加 载方式 测试截面
根据 该 桥 施 工 设 计 图纸 ，应 用ＭＩ Ｓ 算软 件 进 ＤＡ 计
试 验 荷 载 作 用 下 的 实 际 受 力 状 态 ，评 价 结 构 在 荷 载 作 用
下 的工作 性能 ，检验 桥跨 结构 是否 满足设 计 荷载 要 求 ． ２ １ 年８ ０ １ 月对该 桥 第４ 跨和 第５ （ １ 跨 图 ）进 行 了静 动载 试 验 ，下文将 对载 荷试 验进 行详 细分析 。
图６ 实测 与计 算 竖 向１ 自振 频 率 及 振 型 图对 比 阶
下 ，测得 第４ ２≠ 肋跨 中截 面 的跑 车 试验 应 变 时程 曲 跨 ≠拱
线如 图７ 示 。 所
由桥 梁 行 车 试 验 可 知 ，在 单 车 （ 重约 ３ ｔ ５）不 同行
车 速度 ｌｋ ｈ、２ ｋ ｈ Ｅ ０ ｍ／ 作 用 下 ，实测 的跑 车 Ｏ ｍ／ ０ ｍ／ ￣１ ｋ ｈ ３ 冲 击 系数 分 别 为 １１ 、１１ ￣ １１ ，动 应 变 分 别 为 ５ ７、 ． ０ ． ［ ．３ ２３ ２７
２ １ 第 １ ｛２ｌ ０ ２年 期 ６
Ｉ． ． ．
跨 主要测 试截 面见 图３ 。
２１３ 静载 试验 结果 及分 析 ．．
在 试 验 加 载 工 况 作 用 下 ，第 ４ 跨 中和 ３ ４ 面 、 跨 ／截 第 ５ 跨 中￣ ３ ４ 面 、４≠ 跨 Ｈ ／截 ≠墩拱 脚 截 面 的实 测 挠 度 及 其 理 论计 算 值如 表２ 示 ，实 测 应变 及其 理 论 计 算值 如 表 所
３ 示。 所
经过 桥 梁 静载 试 验 ，该桥 第 ４ 跨跨 中截面 挠度 校 验 系 数 为０５ ￣ ．９ ． ０８ ，应变 校 验 系数 为０６ ￣ ．４ ９ ． ０８ ；第４ ３４ ３ 跨 ／ 截 面 挠度 校验 系数 为 ０８ ＂ ．６ ． － ８ 。应 变 校 验 系 数 为０５ ￣ ３＇ ０ ．３
桥承 载 能力评 定方 法》规 定 的常值 范 围 （ ． ～ ． ） ０７ １Ｏ 。 ０ ０ ４ 墩 拱脚 截面 应变 校验 系数 为０９ ￣ ． ，最 大值 超 ＃ ． １５ ８ ０
过 《 桥 承 载 能 力 评 定 方 法 》 规 定 值 （ ． ～ ．０ 旧 ０７ １ ）上 ０ ０
限 ，说明 其承 载能 力 已经 达到 安全 使用极 限 ，存 在严 重
在各 跨八 分点 位置桥 面 上放置 脉动 测点 传 感器 ，实 测 的信 号经 Ｆ Ｔ分 析 、模 态 分析 ，得 到 该钢 筋 混凝 土 刚 Ｆ
图５ 各 控 制截 面 挠 度 测 点 布 置 图 （ 单位 ：ｃ ｍ）
架拱 桥 的竖 向１ 自振频 率及 振 型。 自振 特 性试 验 表明 ， 阶
图３ 试 验测 试 截 面 示 意 图 （ 单位 ：ｃ ） ｍ
０６ ；第 ５ 跨 中截 面 挠度 校 验 系数 为０５ － ． ，应 变 ． ６ 跨 ．７－ ８ － ８ ０
校 验 系数 为 ０６ ＂ ． ；第 ５ ３ ４ 面 挠 度 校 验 系 数 为 ．２ ０８ － ９ 跨 ／截
２１２ 测 点布置 ．．
墩 台身 采用 ７５≠ 泥 砂浆 砌块 、片石 ，外 围采 用７５≠ ．≠ 水 ．≠ 水 泥砂 浆细 料石镶 石 ， 台基 础为 １＃片石 混凝 土基 础 。大 墩 ５
桥 设 计 荷 载 等级 为 汽 － ０ 挂 一１０ 人 群 荷 载 ３０ Ｎ／ 。 ２， ０， ． ｋ ｍ２ 洪水 设 计或 然 率 为 １０ 一 遇 。为 了 解桥 跨 主体 结 构 在 ０年
如下：
（ ）静 载 试 验 表 明 ，该 桥 第 ４ 跨 中截 面 及 ３ ４ １ 跨 ／ 截
面 ，第 ５ 跨跨 中截 面 及 ３ ４ 面 挠 度 校 验 系 数 、应变 校 ／截
验 系数 均 低 于或 处 于 《 桥 承 载 能 力 评 定方 法 》规 定 旧
一
Ｎ ｛ Ｉ Ａ
得 出该 桥 承 载 能 力 目前 已 不 能 满 足 汽 一 ０ ２ ，挂 一１ （ 安 全 使 用要 求 。 （） ）的 关 键词 钢 筋 混 凝 土 刚 架 拱 桥 荷 载试 验 ＭＩ Ｓ ＤＡ
１ 工 程 概 况
刚架拱桥 整体 性好 ，结 构形式 简洁 美观 ，上 部构 造
悬 臂板 组成 ，均 采用４ ＃ 凝 土 ；下部 构 造墩 上 立柱 及 ０混
对于 应变 测点 ，在各 控 制截面 拱肋底 面粘 贴 混凝 土 应 变 片进 行 测量 ，各 控 制截 面 应变 测 点 布置 见 图４ 。对 于 挠度 测点 ，在各 控制截 面拱 肋对 应 的桥 面 位置 架设塔 尺 进行 测 量 ，各控 制 截面 应 变 测 点布 置 见 图５ 。对 于 裂 缝 观 测 点 ，４ 墩 处 斜 撑 表面 有 横 向裂 缝 ，为 观 测 试 验 ＃
５ ｝和５ ７，按 《 路桥 涵设 计 通用规 范 》 （Ｔ ０ ５？ ９７ 公 Ｊ Ｇ Ｄ６ —
， ＿ 、
—
，、～
研－
● －
一
： ； 一 口
２ ０ ）中冲 击 系数 的 计 算 公 式计 算 ：当 １ Ｈｚ ≤１ ０４ ． ≤ｆ ４ ５ Ｈｚ， Ｂ － ￣，贝Ｊ＋ 【 ＝１ （ ． １１ｆ ００ ５ ） ＝ ． （ 里诹 １ ＋ ０１ ６ － ．１ ７ ７ ｎ １１ 这 ４
盖梁 采 用２ ＃混凝 土 ，墩 、台帽 及 拱座 采 用２ ＃混凝 土 。 ５ ０
重量轻 ，材料 用量 经济 合理 ，对 地基 承 载力 要求 比其 他 拱 桥低 ，适 用于 多种施 工方 法 。
本 文 的 研 究 对 象 某钢 筋混 凝 土 刚 架 拱 桥 与 河 道 成 ３ ０ 角 ，全 长 ３ ８３ ｍ，设 计 桥 型 为 ５ 跨 径 ６ ｍ，矢 ０交 ３ ．４ 孔 ０ 跨 比 １ ｉ 。桥面 布置 为净 １ ｍ （ 车 道 ）＋ ｘ ．５ （ ／０ ５ 行 ２ ３２ ｍ 人 行道 ） ，现 浇桥 面 采 用３ ＃ 水 混 凝 土 ，预 制 人 行道 板 ０防 及 现 浇人 行道 梁 、地 伏 、栏杆 柱 采 用２ ＃混凝 土 ：上 部 ５ 结 构 由７ 间距３２ 片 ． ｍ的 刚架 拱拱 片 、横 系梁 、微 弯 板 和
某钢筋混凝 土刚架拱桥荷载试 验分析
■ 袁 崇 丽 （ 建 省 武 夷 山 市 交 通 局 ，武 夷 山 福 ３ ４０ ） ５ ３ ０
摘
要
本 文 以某城 市钢 筋混 凝 土刚 架拱 桥 为工 程 背景 ，采 用ＭＩ Ｓ 有 限元 软件 ＤＡ
建 立理 论模 型 ，结 合计 算 结果 与静载 试验 、 自振 特 性试 验 ／截面
工 况９
实测 值 （ ｍ） ｍ 理 论 值 （ ｍ） ｍ
＝
１ ．９ ２ ０ １ ．５ ３ ６
０８ ．９
９８ ． ３ １． ０ １０
０８ ．９
１． ４８ ６ １． ６６ ７
Ｏ８ ．９
３８ ． ９ ４５ ． ０
０８ ．６
的安全 隐患 。 在 工况 ６ 工 况７３载 过 程 中５ ５ 和 Ｊ Ｈ － ＃拱肋 跨 中应 变 达 到 ２ ４ ￡ ３ ５ ，换 算 成 裂 缝 开 展 宽 度 为００ ３ ｍｍ￣ ３ 和 ５ ｓ ．２ ４ ００ ５ ｍｍ，卸 载后均 能恢 复 。 ． ５ ３
加 载 过程 中４ 处 斜 撑 表面 横 向裂 缝 开 展 的 最 大 ＃墩
桥面 竖 向一阶 实 测频 率 ） ，可 知实 测 冲击 系数接 近 于 规
范值 。
３ 结 论
通 过对 该钢 筋 混凝 土 刚架 拱 桥 的静 动 载 试 验 结 果
（ ）１ ｋ ／ 跑 车 ａ ＯｒＩ ａ １
和 各 项 理论 计 算值 进 行 比 较 分 析 ，得 到荷 载 试 验 结 论
荷 载作 用下裂 缝 开展情 况 ，选 定两 道斜撑 ，在 其 裂缝 处 粘 贴混凝 土 应变 片。
０７ ￣ ．６ ． ０８ ，应变 校验 系数 为０５ ～ ．８ ８ ．９ ０７ ；各截 面 挠度 校 验 系 数均低 于或 处于 （Ｂ 承载 能 力评定 方法 》规 定 的常 Ｉ桥
值 范 围 （． ￣ ． ） ０８ １ ０ ，应变 校 验 系数 均 低 于或 处 于 《 ０ ０ 旧
Ｄ
…
理 论 计 算振 型 基 本 吻 合 ；在 单 车 （ 重约 ３ ｔ ５）不 同行 车 速 度 作 用下 ，实 测 的跑 车冲 击 系数 接 近 于理 论 计 算值 ，
（ ）２ ｎ Ｉ 车 ｂ ０ ｌ／ 跑 ｋ １
满 足规 范要 求 。
（ ）综上所 述 ，该钢 筋混 凝 土刚架 拱桥 承 载能 力 目 ３ 前 已不 能满 足汽 一 ０ ２ ，挂 一 ０ 的安全 使用 要求 。 １０
表 ２ 各 控 制截 面 挠 度 分 析 表 （ 个 工况 仅 列 出最 大 值 的 拱 肋 ） 每
测 试 截 面
项 目
第４ 跨 中截 面 跨
工况 １ 工 况２ 工况 ３
第４ ３ 截 面 跨 ／ ４
工况４
第 ５ 跨 中 截 面 跨
工 况６ 工况 ７ 工况８
’ ’ ｖ ｖ … １ ，ｒｊ Ｅ’ ， ＇１ ’ 一
的常 值 范 围 。４≠ 拱 脚 截面 承 载 能 力 已经 达 到 安全 使 ≠ 墩
用极 限 ，存 在 严 重 的 安 全 隐 患 ；加 载 过 程 中５ ＃拱 －５ 肋 跨 中 裂缝 、４≠ 处 斜 撑 表面 横 向裂 缝 在 卸 载 后均 能 ≠墩 恢复 。 （ ）动 载试 验 表 明 ，该 桥 实 测竖 向 １ 实 测 振 型 与 ２ 阶