[电脑基础知识]洛崖二桥1231.doc
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1、目 录1.工程概况- 1 -2.检测依据- 3 -3.检测内容- 3 -3.1 桥梁定期检测- 3 -3.2 桥梁特殊检测- 4 -4.检测结果- 4 -4.1 编号和坐标系说明- 4 -4.2外观检查结果- 4 -4.3主拱圈几何参数测定结果- 13 -4.4 基于现状的承载能力评价结果- 15 -4.5 桥梁抗灾能力评价结果- 20 -4.6 结构技术状况评定- 22 -4.7 桥梁基本状况卡片校核结果- 26 -4.8典型病害成因分析- 26 -5.结论和建议- 26 -5.1 结论- 26 -5.2 建议- 28 -附录I:洛崖二桥外观检查记录表- 24 -附录:洛崖二桥桥梁基本状况卡
2、片- 25 -广西壮族自治区洛崖二桥检测评定报告 - 22 -广西公路管理局2011年危桥加固改造项目洛崖二桥桥检测评定报告1. 工程概况“广西公路管理局2011年危桥加固改造项目(以下简称本项目)”对广西全境47座桥梁进行检测,分为2个合同段。洛崖二桥桥梁检测属于本项目No.2合同段,该桥位于柳城县境内X071线K18+532处,该桥建于1957年,桥梁全长32米,上部结构为单跨砖拱桥,右侧有2.3m的料石拱加宽段,全桥宽度7m,跨径为5.5m,下部结构采用U型桥台、浆砌料石扩大基础,桥梁设计荷载为汽车-10。洛崖二桥桥梁立面布置如图1.1-1所示,桥梁标准断面如图1.1-2所示。桥梁立面照
3、、桥面照片、主拱圈照片如图1.1-31.1-5所示。图1.1-1 洛崖二桥立面布置示意图(单位:cm)图1.1-2 洛崖二桥标准断面图(单位:cm)六塘柳城 图1.1-3 洛崖二桥立面照片柳城六塘图1.1-4洛崖二桥桥面照片加宽段砖砌体图1.1-5洛崖二桥主拱圈照片2. 检测依据(1)公路桥涵养护规范(JTG H11-2004);(2)公路桥涵设计通用规范(JTJ 021-89);(3)公路砖石及混凝土桥涵设计规范(JTJ 022-85);(4)公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004);(5)公路旧桥承载能力鉴定方法(施行)(1988年);(6)公路旧桥承载能力检测评定规程(送审稿,交
4、通部公路科学研究所);(7)公路桥梁抗震设计细则(JTG/T-B02-01-2008)。3. 检测内容3.1 桥梁定期检测桥梁定期检查以目测观察结合仪器观测进行,必须接近各部件仔细检查其缺损情况,定期检查的主要工作有:现场校核桥梁基本数据(桥梁基本状况卡片见公路桥涵养护规范(JTGH11-2004)附录A)。当场填写“桥梁定期检查记录表”(见公路桥涵养护规范(JTGH11-2004) 附录C),记录各部件缺损状况并做出技术状况评分。实地判断缺损原因,确定维修范围及方式。对损坏严重危及安全运行的危桥,提出处治的建议。3.2 桥梁特殊检测1、桥梁结构承载能力的检算2、桥梁抗灾能力的鉴定4. 检测结
5、果4.1 编号和坐标系说明本次检测洛崖二桥按照柳城-六塘方向为前进方向,并根据面向六塘方向区分左右。(1)桥面系编号及坐标规定说明:桥面系前进方向为x增加方向,x坐标起点为桥面栏杆起点;y坐标增加方向为自左至右,y坐标起点为桥面左侧边缘。(2)桥跨结构编号及坐标规定说明: 洛崖二桥为单跨砖石圬工拱桥,前进方向为桥跨编号增加方向,桥跨具体编号见图1.1-1。(3)主拱圈及侧墙坐标规定说明:主拱圈坐标,x坐标起点为柳城侧0#桥台与拱脚交接处,x坐标增加方向为前进方向(在水平面的投影),y坐标起点为主拱圈的左侧边缘,y坐标增加方向为自左至右;侧墙坐标,x坐标规定和桥面系坐标规定相同,y坐标起点为桥面
6、板的下边缘,y坐标增加方向为自上至下。4.2外观检查结果4.2.1 桥面系外观检查结果通过检测主要发现以下病害(详细病害记录见附录I:洛崖二桥外观检查记录表):1、全桥栏杆发现50处开裂现象,其中左侧栏杆存在30处,右侧栏杆存在20处,典型病害照片如图4.2-14.2-4所示。 图4.2-1 桥面栏杆开裂破损 图4.2-2桥面栏杆开裂破损 图4.2-3 桥面栏杆开裂破损 图4.2-4桥面栏杆开裂破损2、 桥面铺装距左侧桥面边缘3.5m处存在1条纵向裂缝,裂缝长度约为13m,宽度约为0.5mm。典型病害照片如图4.2-5所示。3、桥面铺装发现4处凹陷现象,最大凹陷面积约为41.3m2,典型病害照
7、片如图4.2-64.2-7所示。图4.2-5 桥面铺装纵向裂缝图4.2-6 桥面凹陷(0#桥台上部面积约1.51.2m2)图4.2-7 桥面凹陷(1#桥台上部面积约41.3m2)4.2.2 上部结构外观检查结果通过检测主要发现以下病害(详细病害记录见附录I:洛崖二桥外观检查记录表):1、主拱圈发现1条纵向裂缝,裂缝长度约为1.6m,宽度约为0.6mm,位置距主拱圈左侧约为0.8m,典型病害照片如图4.2-8所示。图4.2-8 主拱圈纵向裂缝2、主拱圈砌缝存在5处砂浆脱落现象,典型病害照片如图4.2-94.2-12所示。 图4.2-9 拱顶砂浆脱落 图4.2-10拱脚砂浆脱落 图4.2-11 主
8、拱圈砂浆脱落 图4.2-12拱脚砂浆脱落3、主拱圈在0#台拱脚处存在1处砌石碎裂现象,长度约为0.5m,典型病害照片如图4.2-13所示。图4.2-13砌石碎裂4.2.3 下部结构外观检查结果本次检测对洛崖二桥下部结构及附属结构的外观质量进行了全面检测,通过检测主要发现以下几类病害(详细病害记录见附录I:洛崖二桥外观检查记录表):1、柳城侧0#桥台左侧墙存在外倾现象,发现4处砌石开裂现象,裂缝长度介于0.6m5.4m之间,最大开裂宽度约为8mm,典型病害照片如图4.2-144.2-17所示。1图4.2-14左侧墙竖向开裂2图4.2-15左侧墙竖向开裂43图4.2-16左侧墙横向开裂4312图4
9、.2-17左侧墙开裂2、柳城侧0#桥台右侧墙存在外倾现象,最大外倾角度约为3,发现13条裂缝,裂缝长度介于0.6m2.2m之间,最大裂缝宽度约为2mm,典型病害照片如图4.2-18所示,且存在2处砌石外鼓开裂现象,典型病害照片如图4.2-194.2-20所示。图4.2-18 0#桥台右侧墙裂缝图4.2-19 0#桥台右侧墙底部外鼓纵向开裂图4.2-20 0#桥台右侧墙底部外鼓纵向开裂3、六塘侧1#桥台左侧墙存在外倾现象,最大外倾角度为2。4、六塘侧1#桥台右侧墙砌石沟缝存在2处开裂现象,典型病害照片如图4.2-21所示。图4.2-21 1#桥台右侧墙砌石沟缝开裂5、柳城侧0#桥台左侧墙存在杂草
10、现象,六塘侧1#桥台右侧墙存在杂草现象,典型病害照片如图4.2-224.2-23所示。 图4.2-22 0#桥台左侧墙杂草 图4.2-23 1#桥台右侧墙杂草4.3主拱圈几何参数测定结果由于桥址附近无平面控制点,主拱几何参数测量采用假定坐标系(X-Y-Z坐标系),在洛崖二桥左侧选取一点Q1,假定其坐标。测量时在主拱圈拱腹侧面转角处布置测点,对主拱圈几何参数进行测量。为能够直接绘出主拱形状,需将上述测量得到的X-Y-Z坐标进行一次坐标变换:将Y轴旋转至与桥轴线平行变换为y轴,取Z轴为x轴,如此建立位于通过桥轴线铅垂面内的x-y坐标系,由此方法建立的x-y坐标系,其y坐标表示桥拱测点与桥起始点的距
11、离,x坐标表示桥拱测点的高度,根据各点的坐标值即可绘出主拱圈几何形状。本次检测对主拱圈几何参数特征点坐标进行了测量,测量成果见表4.3-14.3-2所示,由于无设计、竣工资料,测量成果未与设计和竣工拱轴线进行比较。表4.3-1 洛崖二桥主拱圈左侧几何参数测定结果点号X(m)Y(m)备注L125.5450.000拱下边缘L227.2570.700拱下边缘L327.8271.400拱下边缘L428.1112.100拱下边缘L528.1982.800拱下边缘L628.1083.500拱下边缘L727.8194.200拱下边缘L827.2414.900拱下边缘L925.4365.589拱下边缘表4.3
12、-2 洛崖二桥主拱圈右侧几何参数测定结果点号X(M)Y(M)备注R125.6390.000拱下边缘R227.2770.700拱下边缘R327.8451.400拱下边缘R428.1292.100拱下边缘R528.2162.800拱下边缘R628.1253.500拱下边缘R727.8374.200拱下边缘R827.2624.900拱下边缘R925.6395.587拱下边缘4.4 基于现状的承载能力评价结果本次计算针对洛崖二桥主拱圈建立有限元计算模型,根据公路桥涵设计通用规范(JTJ 021-89)的规定,对主拱圈进行承载能力验算,判断其是否满足承载能力要求。由于无相关设计和竣工资料,本次计算汽车荷
13、载分别按汽车-15级、挂车-80级以及汽车-20级、挂车-100级考虑,主拱圈截面参数参考现场实测数据,计算结果仅供参考。4.4.1 有限元模型的建立本次计算采用大型通用有限元计算程序Midas对洛崖二桥抗弯承载力进行计算,拱上填料采用等代荷载进行考虑,未考虑拱上建筑的联合作用,计算模型如图4.4-1所示。图4.4-1 MIDAS计算模型4.4.2 计算参数 计算截面参数:拱圈高度H=0.50m(实测值);主拱圈材料左侧为砖右侧为素混凝土或者料石,本次计算取不利情况,取主拱圈材料为砖计算;主拱圈砖标号:7.5号砖(参照公路砖石及混凝土桥涵设计规范(JTJ 022-85)第2.0.1条规定的砖、
14、石和混凝土材料及砌筑砂浆的最低标号),抗压弹性模量取800Raj=2000MPa,容重取18kN/m3;设计荷载等级:分别按汽车-15级、挂车-80级以及汽车-20级、挂车-100级进行计算。洛崖二桥实测矢跨比为0.47大于0.2,根据公路砖石及混凝土桥涵设计规范(JTJ 022-85)4.2.8条规定,可不计温度变化的影响力。4.4.3 计算结果根据公路桥涵设计通用规范(JTJ 021-89)的规定:荷载分为永久荷载、可变荷载和偶然荷载,对洛崖二桥进行强度验算时,根据可能同时出现的作用荷载,选择下列荷载组合:组合:基本可变荷载(平板挂车或履带车外)的一种或几种与永久荷载的一种或几种组合。组合
15、:基本可变荷载(平板挂车或履带车除外)的一种或几种与永久荷载的一种或几种与其他可变荷载的一种或几种相组合。组合:平板挂车或履带车与结构重力、预应力、土的重力及土的侧压力中的一种或几种相组合。本次计算考虑以下荷载组合:组合:1.2恒荷载+1.4汽车,恒荷载+汽车;组合:1.2恒荷载+1.1挂车,恒荷载+挂车;结构采用分项安全系数的极限状态设计时,其设计原则是:荷载效应不利组合的设计值小于或等于结构抗力效应的设计值。以方程式表示为:式中:荷载效应函数;Q荷载在结构上产生的效应;结构的重要性系数;荷载安全系数;荷载组合系数。针对于洛崖二桥主拱圈的正截面强度计算时,根据公路砖石及混凝土桥涵设计规范(J
16、TJ 022-85)的规定,当偏心距小于容许偏心距时,按下列公式进行计算:式中:计算轴力;纵向力偏心影响系数;主拱圈截面积,=3.5m2;材料抗压极限强度,=2.5MPa;材料安全系数,根据公路砖石及混凝土桥涵设计规范(JTJ 022-85)取1.92;当偏心距大于容许偏心距时,按下列公式进行计算:式中:W弹性抵抗矩;材料抗弯曲拉压极限强度,=0.66MPa;其余同上。洛崖二桥在汽车荷载作用下,桥跨范围内的正负挠度的绝对值之和小于洛崖二桥跨度的1/1000,满足公路砖石及混凝土桥涵设计规范(JTJ 022-85)对正常使用极限状态挠度验算的要求;承载能力验算结果见表4.4-14.4-2,根据计
17、算结果可知,目前洛崖二桥主拱圈承载能力不能满足汽车-15级、挂车-80级以及汽车-20级、挂车-100级荷载等级的要求。 交通部公路工程检测中心表4.4-1 洛崖二桥承载能力极限状态验算结果(汽车-15级、挂车-80级)截面组合类型内力组合轴力(kN)弯矩(kN*m)e0(m)容许偏心距(m)承载能力(kN)是否满足拱脚截面组合Nmax,M-931.98-184.590.198 0.15-874.063 不满足Mmax,N-1080.95-7.830.007 0.150.997 4545.837 满足组合Nmax,M-1314.52-293.330.223 0.175 -717.236 不满足
18、Mmax,N-1525.52-45.630.030 0.175 0.959 4369.546 满足L/4截面组合Nmax,M-349.44138.170.395 0.150 -321.321 不满足Mmax,N-691.07122.160.177 0.15-1073.270 满足组合Nmax,M-357.77158.250.442 0.175-279.324 不满足Mmax,N-992.44129.980.131 0.1750.545 2484.638 满足拱顶截面组合Nmax,M-329.41105.820.321 0.15-421.491 满足Mmax,N-462.3105.820.229
19、 0.15-688.888 满足组合Nmax,M-330.35106.710.323 0.175-418.360 满足Mmax,N-640.3879.730.125 0.1750.571 2602.567 满足表4.4-2 洛崖二桥承载能力极限状态验算结果(汽车-20级、挂车-100级)截面组合类型内力组合轴力(kN)弯矩(kN*m)e0(m)容许偏心距(m)承载能力(kN)是否满足拱脚截面组合Nmax,M-1249.59-258.630.207 0.15-811.071 不满足Mmax,N-1314.32-132.720.101 0.150.671 3057.015 满足组合Nmax,M-1
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