桥梁承载力的数值分析与有粘结预应力加固

• 作 者: 刘永亮
• 发表日期: 2006年01期
• 关键词: 承载力 有粘结预应力 有限元

本文以对某位于河北省唐山市境内跨径为12m的钢筋混凝土空心板梁桥为例,通过实际检测和有限元分析相结合的方法,给出了加固方案设计和加固前后桥梁的承载力评价。首先通过实际检测,得出桥梁检测报告。然后在计算机上建立相应的桥梁模型,按检测工况加载分析计算。将理论计算值或ANSYS分析值与实际检测值分析比较,给出桥梁的实际承载力评价。再者,以检测报告为依据,结合实际需要,给出2种加固方案。最后,分别根据加固方案建立桥梁模型。首先杀死加固单元,按检测报告加载,采用应变控制,杀死应变大于0.002的混凝土单元,此时模型的状态可认为与检测时的状态一致。然后激活加固单元,重新按检测报告加载分析计算;给出加固后实际承载力评价,确定最优加固方案。针对该桥,本文主要得出的结论包括:(1)通过声波回弹综合测试,根据规范推定混凝土空心板梁抗压强度fcd = 18.34MPa,其抗压强度基本满足设计要求;(2)动态测试结果与理论计算结果对比表明,该桥动刚度不满足汽20、挂100荷载等级要求;挠度测试结果与有限元挠度计算结果对比表明:在不利荷载作用下,危险梁跨中实测位移减去支座位移后,其位移校验系数小于1,说明该桥挠度不满足汽20、挂100荷载等级的要求;应变测试结果与有限元应变计算结果对比表明:在不利荷载作用下,危险梁梁底应变值大于理论计算值,即应变校验系数小于1,表明该桥不满足汽20、挂100荷载等级的要求。由于重型车辆通行较为频繁,已不能满足日益增长的交通量需求,故需加固。(3)提出有粘结预应力法加固和粘贴钢板法加固两种方案,经分析比较后选用前者。(4)经过有粘结预应力方法加固后的桥梁,经过有限元分析,新梁的既有承载力在原梁的基础上提高了41.47%。