既有預應力混凝土組合箱梁橋承載力評估方法研究.pdf

1、對既有公路橋梁進行承載力評估一方面可以對其結構現(xiàn)狀進行合理評價，以揭示其潛在的危險，并及時做出維修或拆除的決策，另一方面研究成果還可用于改進和完善橋梁結構的設計方法。因此對既有橋梁結構進行承載力評估，有著重大的理論意義和實踐意義，已經成為橋梁工程界普遍關注的熱點問題之一。 本文以京滬高速公路大跨橋梁—預應力混凝土組合箱梁橋為工程背景，圍繞既有公路橋梁承載力評估這一主題，開展了損傷識別方法、荷載特征參數(shù)和斜截面抗力參數(shù)的靈敏度、抗

2、力衰減以及結構體系可靠性等一系列相關的研究工作，所取得的主要成果如下： 1．根據(jù)大跨預應力混凝土組合箱梁的受力特點，建立了五跨一聯(lián)的基準模型，運用動力識別指標一柔度法和模態(tài)應變法分別對其進行了損傷識別的研究，對比分析了兩種方法的識別效果；在此基礎上，提出了一種新的識別方法一基于數(shù)據(jù)融合的改進模態(tài)應變法，研究結果表明，該方法能夠準確識別在損傷較小的情況，并且對環(huán)境噪聲具有良好的魯棒性。 2．在對結構損傷識別的基礎上，研究了

3、含損狀況下預應力混凝土組合箱梁橋的承載力系數(shù)、可靠度指標，并進行了對比分析。研究結果表明，在任意交通狀態(tài)下，結構損傷位置以及損傷程度相同的情況下，結構可靠度指標β和承載力系數(shù)RF嘟能夠同時判斷出結構是否滿足使用要求；在密集交通狀態(tài)下，第一跨20％的損傷可視為其承載力是否滿足使用要求的臨界值；在一般交通狀態(tài)下，第一跨30％的損傷可視為其承載力是否滿足使用要求的臨界值。同時上述研究成果也為今后對結構進行損傷識別數(shù)值模擬時，模擬結構的損傷程度

4、范圍提供參考。 3．在對預應力混凝土組合箱梁結構斜截面計算模式的選取進行研究的基礎上，研究了斜截面抗剪抗力參數(shù)包括混凝土強度等級、箍筋配筋率、縱向受拉鋼筋配筋率以及預應力等對結構斜截面可靠性的靈敏度。結果表明，箍筋配筋率對抗剪失效模式的靈敏度最大，混凝土強度等級次之，縱向受拉鋼筋配筋率和預應力的靈敏度最??；將荷載增長系數(shù)和荷載橫向分布系數(shù)視為隨機變量，研究了其對結構主梁可靠性的影響，研究結果表明，荷載橫向分布系數(shù)和荷載增長系數(shù)的

5、不確定性對結構可靠性的影響非常明顯。 4．在分析了影響預應力混凝土結構構件抗力衰減的因素和衰減模型的基礎上，全面評價了結構各失效模式在服役期間的可靠性。對比分析了既有預應力混凝土組合箱梁橋主梁抗彎和結合面抗剪的可靠性，認為在保證主梁具有足夠可靠性的前提下，應重視結合面的設計和養(yǎng)護維修。研究了溫差對主梁可靠性的影響，結果表明，溫差對結構可靠性的影響很大，對溫度變化幅度較大的地區(qū)尤其要引起重視。 5．基于條件概率法研究了預應