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原文传递混凝土简支双T型桥梁荷载试验及状况分析研究

论文题名：	混凝土简支双T型桥梁荷载试验及状况分析研究
关键词：	混凝土简支梁桥;荷载试验;健康检测;加固处理
摘要：	较长使用年限桥梁的安全问题已经逐渐成为我国道路桥梁建设基础设施的核心问题之一。能否客观、合理、有效地评估现役桥梁的安全性能，是保证桥梁安全使用的关键问题。本文以服役年限较长的一座十六跨的钢筋混凝土双T型桥梁为依托工程，对其进行了一系列的健康检测评价分析，并提出相应地加固措施。　　采用观察、记录、拍照等方法，对16跨的混凝土简支双T桥梁结构的各个构件进行了外观缺陷的检查。根据《城市桥梁养护技术规范》（CJJ99－2009）中的桥梁技术评定方法对其外观进行评定，评定等级为C级，需要对桥梁专项检测后进行保养和小修。经过抽样检测发现桥梁上混凝土的碳化深度已经达到了14.4mm，但是仍小于保护层的厚度，不会由于混凝土碳化而引起钢筋的锈蚀。混凝土强度推定值的抽样检测结果在31.24MPa~41.79MPa范围内。采用半电池电位的实验方法对桥梁翼缘混凝土板内的钢筋进行了锈蚀状态检测，结果显示该桥梁翼缘混凝土板里的钢筋有锈蚀活动性，但锈蚀状态不确定，可能已发生腐蚀。采用无损检测方法对桥梁的混凝土保护层厚度进行了抽样检测，结果表明混凝土保护层厚度特征值/设计值均大于0.95。　　对桥梁进行静载实验，检测了桥梁跨中的挠度，第一次加载和第二次加载1/4截面处的挠度都为0.9mm，远大于理论值0.24mm，得到的校验系数为3.75；1/2截面处的挠度分别为1.5mm和1.8mm，远大于理论值0.32mm，得到的校验系数为5.63；3/4截面处的挠度分别为1.1mm和1.4mm，远大于理论值0.24mm，得到的校验系数为5.83。作为评判结构刚度的重要指标，一般认为结构挠度的校验系数在0.7-1.0范围内结构的刚度才满足要求，但是本次实验得到的校验系数都明显大于1.0，可见该桥梁的刚度已不能满足桥梁正常使用的要求。采用静载实验检测了桥梁跨中混凝土应变，为了比较测定值和理论值的差异，采用最小二乘法对测得的东西两侧腹板混凝土应变数据进行了线性拟合回归分析。结果表明，桥梁跨中的东西两侧的腹板上的混凝土应变沿梁高不再呈线性分布，其中东侧腹板的混凝土应变沿梁的高度方向既有压应变也有拉应变，且上为压下为拉，与理论分析相符，但是西侧的腹板混凝土应变则全为压应变，与理论分析不相符。验算分析表明该桥梁结构的刚度已经折损非常严重，不能满足车辆正常通行桥梁弹性恢复的能力。　　对桥梁进行了脉动实验，通过事先布置在桥梁上的加速度传感器，采集了桥梁在天然脉动信号下的振动数据，通过数据处理，得到该桥梁的一阶固有频率为7.35Hz，小于理论计算值7.72Hz，两者比值为0.95，表明该桥梁的实际工作状态较差。在进行无障碍行车实验时，当车速超过20km/h时，冲击系数偏大，且冲击系数随着车辆行驶速度的增加而增加。　　利用Dr.Bridge平面杆系模型，对该十六跨混凝土简支双T型桥梁进行了数值模拟分析，计算了桥梁的活载内力，验算了桥梁的裂缝宽度、正截面的强度和斜截面强度。验算结果表明，该桥跨中部分截面的抗弯强度折减比较严重，有些裂缝的宽度超过了裂缝宽度的容许值，且该桥的斜截面抗弯能力已不能满足桥梁的正常使用要求。通过对试验数据的分析，建议对该桥采取小修保养以及限重、限速等措施，以保证桥梁与行车的安全。
作者：	郭彦
专业：	交通运输工程
导师：	栗培龙
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文