橋梁承載能力評(píng)定報(bào)告-資料下載頁

　　

【正文】 要承重構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)下的有關(guān)指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)算。根據(jù)《公路鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D622021）（以下簡稱“設(shè)計(jì)規(guī)范”）的要求，當(dāng)滿足以下條件時(shí)，即認(rèn)為結(jié)構(gòu)承載能力滿足檢算荷載要求： [鍵入文檔標(biāo)題 ] 檢測中心 第 30 頁，共 57 頁 （ 1） 承載能力極限狀態(tài)下，結(jié)構(gòu)控制截面的抗力效應(yīng)大于檢算荷載作用下該截面的最不利內(nèi)力組合值； （ 2） 正常使用極限狀態(tài)下，結(jié)構(gòu)變形滿足“設(shè)計(jì)規(guī)范”要求的容許值。 檢算條件 根據(jù)《公路橋梁承載能力檢測評(píng)定規(guī)程》（ JTG/T J21— 2021）（以下簡稱“評(píng)定規(guī) 程”）的要求和 ***大橋質(zhì)量檢測的評(píng)價(jià)結(jié)果，從結(jié)構(gòu)安全使用性能出發(fā)并考慮結(jié)構(gòu)的病害特征對其抗力性能的影響。 上部結(jié)構(gòu)材料特性 ： 空心板 采用 C40 混凝土。 ：受力主筋為Ⅱ級(jí)鋼筋，構(gòu)造鋼筋為Ⅰ級(jí)鋼筋。 主梁檢算荷載效應(yīng) 根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（ JTG D602021），汽車荷載沖擊系數(shù)取用1+μ =。 跨中荷載橫向分布系數(shù)采用“鉸接（板）梁法”計(jì)算，支點(diǎn)橫向分布系數(shù)采用“杠桿法”計(jì)算時(shí)：單片 空心板 主要控制截面的最不利內(nèi)力效應(yīng)及其組合值如表 41 所示。 表 41 控制截面的內(nèi)力效應(yīng)及其組合值 截面 內(nèi)力 主梁荷載 跨中截面 支點(diǎn)截面 Mmax (kN m) Mmax (kN m) Qmax (kN) Qmax (kN) 61板 62板 61板 62板 恒載（一期 +二期） SGK 汽車 SQlK 人群 SQjK 注：表中 最后一行 數(shù)字為該截面控制內(nèi)力。 [鍵入文檔標(biāo)題 ] 檢測中心 第 31 頁，共 57 頁 分項(xiàng)檢算系數(shù)確定 承載能力檢算系數(shù) Z1的計(jì)算 根據(jù)橋梁的表觀缺損狀況、材質(zhì)強(qiáng)度和橋梁結(jié)構(gòu)的自振頻率的檢測評(píng)定結(jié)果，按下列規(guī)定確定承載能力檢算系數(shù) Z1： 按下式計(jì)算確定結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承載能力檢算系數(shù)評(píng)定標(biāo)度 D。 D = ∑αj Dj= 式中： α j—— 某項(xiàng)檢測指標(biāo)的權(quán)重值 ,Σα j=1,按表 42 的規(guī)定取值； Dj—— 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某項(xiàng)檢測指標(biāo)的評(píng)定標(biāo)度。 表 42承載能力檢算系數(shù)檢測指標(biāo)權(quán)重值 檢測指標(biāo)名稱 缺損狀況 材質(zhì)強(qiáng)度 自振頻率 權(quán)重 α j 評(píng)定標(biāo)度值 Dj 2 2 2 根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力檢算系數(shù)評(píng)定標(biāo)度 D，查表可得： Z1= 承載能力檢算系數(shù) Z2 的計(jì)算 選取 S3 截面的靜力荷載試驗(yàn)結(jié)構(gòu)校驗(yàn)系數(shù)計(jì)算 Z2，結(jié)構(gòu)校驗(yàn)系數(shù) ζ 按下式計(jì)算： 式中： —— 試驗(yàn)荷載作用下測點(diǎn)的實(shí)測彈性變位或應(yīng)變值； —— 試驗(yàn)荷載作用下測點(diǎn)的理論計(jì)算變位或應(yīng)變值。 根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的靜力荷載試驗(yàn) 選取各工況應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)的平均值 ；查表可得： Z2=。 截面折減系數(shù) 的計(jì)算 依據(jù)材料風(fēng)化、碳化、物理與化學(xué)損傷三項(xiàng)檢測指標(biāo)的評(píng)定標(biāo)度，按下式計(jì)算確定結(jié)構(gòu)或構(gòu)件截面損傷的綜合評(píng)定標(biāo)度 R。 R = ∑ RjαjNj=1 = 式中： —— 某項(xiàng)檢測指標(biāo)的評(píng)定標(biāo)度； [鍵入文檔標(biāo)題 ] 檢測中心 第 32 頁，共 57 頁 —— 某項(xiàng)檢測指標(biāo)權(quán)重值， ∑αj = 1，按表 43 的規(guī)定取值； 表 43 材料風(fēng)化、物理化學(xué)損傷權(quán)重值 結(jié)構(gòu)類別 檢測指標(biāo)名稱 評(píng)定標(biāo)度 權(quán)重值 鋼筋混凝土 結(jié)構(gòu) 材料風(fēng)化 2 混凝土碳化 1 物理與化學(xué)損傷 2 根據(jù)截面損傷的綜合評(píng)定標(biāo)度 R,查表得： = 橋梁承載能力評(píng)定 ***大橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋梁，根據(jù)橋梁檢算結(jié)果，按 下 進(jìn)行計(jì)算評(píng)定： γ0S ≤ R(fd,ζc,ad)??1 式中： γ0—— 結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)； S—— 荷載效應(yīng)函數(shù)； R（ fd,ζc,ad） —— 抗力效應(yīng)函數(shù)； fd—— 材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； ad—— 結(jié)構(gòu)的幾何尺寸； —— 結(jié)構(gòu)的幾何尺寸； 正截面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算 不考慮橋面鋪裝混凝土參與共同作用，根據(jù)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) ，分別按計(jì)入和不計(jì)入檢算、惡化、折減、修正系數(shù)的情況，推求的 跨中正截面抗力效應(yīng)及其與最不利荷載效應(yīng)組合值的比較列于表 44 中。 表 44 跨中截面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算 項(xiàng)目 工況 61板 62板 組合效應(yīng)(kN m) 抗力 (kN m) 組合效應(yīng) (kN m) 抗力 (kN m) 不計(jì)檢算、惡化、折減、修正系數(shù) 計(jì)入檢算、惡化、折減、修正系數(shù) 由表 44 可知：計(jì)入檢算、惡化、折減、修正系數(shù)后，跨中截面正截面抗彎承載力 大于最不利荷載組合效應(yīng)值，既有橋梁跨中正截面抗彎強(qiáng)度 滿足設(shè)計(jì)荷載要求。 [鍵入文檔標(biāo)題 ] 檢測中心 第 33 頁，共 57 頁 斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算 不考慮橋面鋪裝混凝土參與共同作用，根據(jù)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) ，分別按計(jì)入和不計(jì)入檢算、惡化、折減、修正系數(shù)的情況，推求的 支點(diǎn)斜截面抗力效應(yīng)及其與最不利荷載效應(yīng)組合值的比較列于表 45 中。 表 45 支點(diǎn)截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算 項(xiàng)目 工況 61板 62板 組合效應(yīng) (kN) 抗力 (kN) 組合效應(yīng) (kN) 抗力 (kN) 不計(jì)檢算、惡化、折減、修正系數(shù) 計(jì)入檢算、惡化、折減、修正系數(shù) 由表 45 可知：計(jì)入檢算、惡化、折減、修正系數(shù)后，支點(diǎn)截面斜 截面抗剪承載力 大 于最不利荷載組合效應(yīng)值，既有橋梁中 支點(diǎn)截面抗剪強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)荷載通行要求。 主梁剛度驗(yàn)算 主梁（不計(jì)橋面鋪裝）在汽車荷載作用下，跨中撓度 汽f 可以按下式計(jì)算： 汽f = 　　IE　lMh 52? 汽 汽M 為汽車荷載在不計(jì)沖擊系數(shù)（ 1+μ =）時(shí)的跨中彎矩，主梁的容許撓度為： df =[ f ]=l /600=33mm。 跨中荷載橫向分布系數(shù)采用“鉸接（板）梁法”計(jì)算，支點(diǎn)橫向分布系數(shù)采用“杠桿法”計(jì)算 計(jì)算表明，結(jié)構(gòu)剛度滿足 設(shè)計(jì) 荷載通行要求。 五、荷載試驗(yàn) 試驗(yàn)荷載的確定原則 靜 載 試驗(yàn)荷載采用載重汽車進(jìn)行等效加載。根據(jù)《公路橋梁承載能力檢測評(píng)[鍵入文檔標(biāo)題 ] 檢測中心 第 34 頁，共 57 頁 定規(guī)程》（ 2021）的規(guī)定，相應(yīng)的加載車輛的數(shù)量及位置應(yīng)使該檢驗(yàn)項(xiàng)目的荷載效率系數(shù) η 滿足： ≤η≤。根據(jù)在實(shí)際加載過程中，為了減少試驗(yàn)時(shí)間及簡化工況的目的，在保證主要檢驗(yàn)項(xiàng)目荷載系數(shù)滿足要求的前提下，可適當(dāng)減少或加大某些項(xiàng)目的荷載效率系數(shù)。但荷載效率系數(shù)的增大必須保證結(jié)構(gòu)的安全。 為了準(zhǔn)確進(jìn)行荷載試驗(yàn)，試驗(yàn)前進(jìn)行了理論計(jì)算。本橋采用 MIDAS 2021 程序進(jìn)行了結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算、活載效應(yīng)計(jì)算及相應(yīng)的加載效率的計(jì)算。 MIDAS 2021 程序結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖見圖 51： 圖 51 ***大橋計(jì)算模型 加載工況及測點(diǎn)布置 加載工況 此橋試驗(yàn)共需加載車 2 輛，加載車輛總重為 30 噸，軸重分配為 12t， 12t，6t。加載車輛需逐一稱重、編號(hào)，單車總重誤差不得超過 177。1 噸。車型圖見圖 52。 圖 52 試驗(yàn)加載重車車型圖（單位： cm） 對該橋進(jìn)行細(xì)致的理論分析和計(jì)算，確定 墩頂 、 跨中 斷面作為應(yīng)變實(shí)測點(diǎn)或撓度實(shí)測點(diǎn)。 與靜載試驗(yàn)內(nèi)容對應(yīng)，縱橋向按最不利位置布載；相應(yīng)的橫橋向有兩種工況（中載、偏載），本次靜載試驗(yàn)設(shè) 4 個(gè)工況 加載位置和加載車數(shù)量應(yīng)根據(jù)以下原則確定： (1)用盡可能少的加載車輛達(dá)到最合適的試驗(yàn)荷載效率； [鍵入文檔標(biāo)題 ] 檢測中心 第 35 頁，共 57 頁 (2)在滿足荷載效率及達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康牡那闆r下，盡量簡化加載工況； (3)前后加載工況應(yīng)相互兼顧，加載車輛合理調(diào)配。 為了防止試驗(yàn)期間對結(jié)構(gòu)造成損傷，就某一加載試驗(yàn)工況，其靜載試驗(yàn)分為兩級(jí)加載，并逐級(jí)卸載。加載方式為單級(jí)逐級(jí)加到最大荷載，然后逐級(jí)卸載至零荷載。 靜載試驗(yàn) 效率 本橋 靜載試驗(yàn)效率見下表 ： 表 51 各工況加載效率 測點(diǎn)布置 (1)應(yīng)變測點(diǎn)的布設(shè) 應(yīng)變測試斷面見圖 5圖 54。 S1S2圖 53 應(yīng)變測試斷面布置圖 測試斷面為 S1 斷面（ 中 跨跨中）， S2 斷面（ 中 跨 四分 點(diǎn)）應(yīng)變測點(diǎn)布置在工況名稱 試驗(yàn)加載項(xiàng)目 單位 主梁編號(hào) 實(shí)際汽車加載內(nèi)力 理論荷載計(jì)算內(nèi)力 荷載加載效率 Ⅰ 中 跨跨中正彎矩中載 kN m 1 6 11 Ⅱ 中 跨 跨中 正彎矩偏載 kN m 1 6 11 Ⅲ 邊 跨 四分點(diǎn)正彎矩 中載 kN m 1 6 11 Ⅳ 邊 跨 四分點(diǎn) 正彎矩偏載 kN m 1 6 11 [鍵入文檔標(biāo)題 ] 檢測中心 第 36 頁，共 57 頁 主 板 底面和側(cè)面。 圖 54 斷面應(yīng)變測試點(diǎn)布置圖（單位： cm） (2)撓度測點(diǎn)的布設(shè) 撓度測試斷面布置在 S1 斷面，在橋面上布設(shè)撓度測點(diǎn)，用精密水準(zhǔn)儀測量橋梁在荷載作用下的變形。 撓度測點(diǎn)布置圖見圖 55： 圖 55 S1斷面撓度測試點(diǎn)布置圖 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 應(yīng)變測試結(jié)果分析 ***大橋各工況控制截面測點(diǎn)應(yīng)變實(shí)測值與理論值比較，見表 52~5。 表 52 工況 1應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)表（單位：με） 截面 位置 應(yīng)變計(jì)號(hào) 實(shí)測值① (με ) 理論值② (με ) 校驗(yàn)系數(shù) ① /② S1 截面 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 平均校驗(yàn)系數(shù) 表 53 工況 2應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)表（單位：με） [鍵入文檔標(biāo)題 ] 檢測中心 第 37 頁，共 57 頁 截面 位置 應(yīng)變計(jì)號(hào) 實(shí)測值① (με ) 理論值② (με ) 校驗(yàn)系數(shù) ① /② S1 截面 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 平均校驗(yàn)系數(shù) 表 54 工況 3應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)表（單位：με） 截面 位置 應(yīng)變計(jì)號(hào) 實(shí)測值① (με ) 理論值② (με ) 校驗(yàn)系數(shù) ① /② S2 截面 1 2 3 29 4 5 1 6 7 8 9 29 10 11 平均校驗(yàn)系數(shù) 表 55 工況 4應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)表（單位：με） 截面 位置 應(yīng)變計(jì)號(hào) 實(shí)測值① (με ) 理論值② (με ) 校驗(yàn)系數(shù) ① /② S2 截面 1 2 3 4 5 6 7 8 30 9 [鍵入文檔標(biāo)題 ] 檢測中心 第 38 頁，共 57 頁 10 11 平均校驗(yàn)系數(shù) 由上表中數(shù)據(jù)可見， ***大橋工況 一、二 、三、四 的截面應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù) 滿足《 公路橋梁承載能力檢測評(píng)定規(guī)程 》關(guān)于校驗(yàn)系數(shù)規(guī)定的范圍（小于 ），這表明 該橋 的實(shí)際承載能力滿足 設(shè)計(jì) 荷載使用要求 。 但 均值達(dá)到 以上 ， 校驗(yàn)系數(shù)偏大， 剛度 較小 ，安全儲(chǔ)備較為不足 。 撓度測試結(jié)果分析 ***大橋各工況測試截面測點(diǎn)的撓度實(shí)測值、計(jì)算值及其校驗(yàn)系數(shù)詳見表 56。 表 56 各工況撓度測試校驗(yàn)系數(shù)表（單位： mm） 工況 測試位置 實(shí)測① (mm) 理論② (mm) 校驗(yàn)系數(shù)① /② 工況一 左 右 平均校驗(yàn)系數(shù) 工況二 左 右 平均校驗(yàn)系數(shù) 工況三 左