时间:2024-07-28
(重庆交通大学土木工程学院, 重庆 400074)
现浇空心板高架桥结构安全评估
彭良吉
(重庆交通大学土木工程学院, 重庆 400074)
以某5×20m连续现浇空心板城市高架桥为例,介绍旧桥验算和结构安全评估。关键词:旧桥;结构安全;现浇空心板
该城市高架桥为5×20m连续现浇普通C40钢筋土空心板桥,该桥上世纪90年代竣工投入使用,单跨20m,板梁高900mm。
采用有限元软件建立五跨现浇空心板有限元模型,按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)进行荷载组合[1],采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)[2]对现浇空心板进行验算:(1)施工阶段法向压应力验算;(2)受拉区钢筋拉应力验算;(3)施工阶段中性轴处主拉应力验算;(4)使用阶段正截面抗弯验算;(5)使用阶段斜截面抗剪验算;(6)使用阶段裂缝宽度验算。
3.1 施工阶段法向压应力
下图为施工阶段法向压应力图,5跨连续现浇空心板施工阶段法向压应力均小于容许应力值,最大法向压应力出现在23号单元既第二跨靠近左边支座处,最大压应力为2.13MPa<17.15MPa,满足规范要求。
3.2 受拉区钢筋拉应力验算
下图为施工阶段钢筋拉应力图,最大拉应力出现在89号单元既第五跨靠近左边支座处,最大拉应力为54.23MPa小于拉应力容许值251.25MPa,5跨连续现浇空心板施工阶段最大钢筋拉应力小于钢筋容许拉应力,满足规范要求。
3.3 施工阶段中性轴处主拉应力验算
下图为施工阶段中性轴处最大主拉应力图,最大主拉应力出现在22号单元既第二跨靠近左边支座处,最大拉应力为0.18MPa小于容许拉应力1.92MPa,5跨连续现浇空心板施工阶段中性轴处主拉应力均小于容许主拉应力值,满足规范要求。
3.4 使用阶段正截面抗弯验算
下图为最大弯矩图,最大弯矩出现在35号单元处既第二跨跨中处,最大弯矩为8570.16kN*m小于抗弯承载力11837.78kN*m,满足规范要求。
3.5 使用阶段斜截面抗剪验算
下图为最大剪力图,最大剪力出现在22号单元既第二跨靠近左边支座处,最大剪力为2242.07kN小于抗剪承载力39646.61kN,5跨连续现浇空心板使用阶段各截面剪力均小于抗剪承载力,满足规范要求。
3.6 使用阶段裂缝宽度验算
根据计算结果,最大裂缝跨度出现在11号单元既第一跨跨中处,最大裂缝宽度为0.11mm小于容许跨度0.2mm,5跨连续现浇空心板使用阶段裂缝宽度均小于裂缝宽度容许值,满足规范要求。
经计算分析,五跨连续现浇空心板各项验算均满足规范要求,该桥结构是安全的。本文以五跨连续现浇空心板为例,介绍了现浇空心板的结构安全评估过程,为同类结构的验算与结构安全评估提供了借鉴。
[1]JTGD60-2015,公路桥涵设计通用规范.
[2]JTGD62-2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范.
G322
:B
1007-6344(2017)08-0099-01
彭良吉(1992-),男,四川眉山人,在读硕士研究生,研究方向:桥梁结构。
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