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基于检测及荷载试验结果的结构损伤分析
日期:2017-1-21 14:08:46 作者:钢结构检测 来源:本站原创
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    通过技术检测手段难以准确测定结构的实际应力情况,而对现有病害桥梁的损伤评估是加固设计的前提和基础,进行损伤评估的目的是取得关键损伤参数,根据这些参数,加固设计才有针对性,才能达到加固的目的。在本桥加固设计前,在现场调查、病害检测和荷载试验的基础上,通过结构检测评定、检算评定和荷载试验评定,取得结构的加固设计数,并采用包络法进行设计。

 

    在加固的初步设计阶段,其中一项主要的工作是对原结构进行评定,即考虑结构病害、损伤因素,按桥梁承载能力评定办法,建立损伤模型,此模型也是包络设计中下限的主控模型,通过基于现状的反演分析,获取有关设计参数的取值。对原结构的模拟分析主要包括以下内容:受力钢筋(纵向、横向、竖向预应力筋)的折减、结构混凝土强度的折减、结构开裂刚度的折减等。具体分析如下:

 

(1)通过结构检测直接获得的参数

    对梁体主要特征截面混凝土强度及碳化深度抽检测试,测试结果显示梁体所有抽检测区均满足C50混凝土设计要求,因此混凝土强度取值不作折减;对梁体断面尺寸测量,结果显示结构断面尺寸与设计相符,因此结构自重按原设计断面参数计算。

 

(2)通过检算结果和荷载试验数据间接获取的参数

    1)竖向预应力钢筋的有效应力状态参数。根据检测报告并进行初步计算分析,判定腹板斜向裂缝是由于腹板承受过大的主拉应力引起的,腹板主拉应力与荷载、结构构造、配筋、竖向预应力有关,而承受竖向预应力的精轧螺纹钢筋受材料本身及施工工艺的影响,通常损失较大,根据这一因素建立计算模型,分析竖向预应力的不同损失比例对应的腹板应力情况,即通过反演分析裂缝分布与竖向预应力的关系,结合类似桥梁的加固经验,确定对出现斜向开裂的截面损失全部竖向预应力,对没有出现斜向开裂的截面,参考现规范竖向应力的计算方法,额外损失40%预张拉力。

 

    2)纵向预应力钢束的有效应力状态参数。检测报告显示,箱梁底板裂缝主要分布在跨中区域,超声波检测深度约8cm,并向腹板延伸,初步分析,底板横向开裂是由于纵向预应力度不足引起,而纵向预应力的损失程度,可以通过裂缝分布情况反演分析得到,经建立计算模型分析可以得到,按照全部损失11%折减,与现状病害较为吻合,计算分析模型中选择在成桥运营3年后折减。

 

    3)结构刚度折减参数。根据梁体开裂的情况和荷载试验时加载车作用下结构的实际挠度,并结合原纵向预应力索的布置情况,建立计算模型,对梁体刚度采用分区域折减和时间效应修正的方法,通过调整有效预应力和折减跨中部分单元的抗弯刚度,对中跨跨中挠度进行试算拟合,与实测挠度相比,推算桥梁的初始状态。

 

文章出自桥梁动静载荷试验www.zjlq.net,转载请注明。


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