摘 要：混凝土橋梁板結(jié)構(gòu)的安全可靠對(duì)車(chē)輛的正常運(yùn)營(yíng)非常關(guān)鍵。結(jié)合某工程實(shí)例，對(duì)梁板結(jié)構(gòu)的實(shí)際承載和變形能力進(jìn)行驗(yàn)算分析，明確了結(jié)構(gòu)的安全和可靠性能。
　　關(guān)鍵詞：梁板結(jié)構(gòu)安全分析
　　中圖分類(lèi)號(hào)：U446 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791(2011)05(a)-0083-01
　　1工程概況
　　某電廠煤碼頭引橋自竣工并投入使用已10年。該碼頭為圓筒式梁板連續(xù)整體結(jié)構(gòu)，主要承擔(dān)電廠所需原煤的接卸和輸送任務(wù)。為確保橋梁及碼頭的安全正常運(yùn)營(yíng)，有必要結(jié)合橋梁的現(xiàn)狀對(duì)橋梁承載能力進(jìn)行驗(yàn)算，評(píng)定橋梁的極限車(chē)輛荷載噸位，為業(yè)主對(duì)橋梁進(jìn)行限載，兩端掛標(biāo)志牌，注明限載噸位等提供依據(jù)。
　　煤場(chǎng)棧橋結(jié)構(gòu)縱橫方向采用矩形梁和箱型梁連接，上部安裝預(yù)制鋼筋混凝土π板和T板，共同形成以結(jié)構(gòu)自重力承擔(dān)碼頭外部作用的重力式水工建筑物。煤場(chǎng)棧橋結(jié)構(gòu)剖面如圖1示意。
　　依據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料，同時(shí)考慮安全等各方面的影響因素，混凝土等級(jí)取為C30。DPI板的計(jì)算跨徑為20m。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙信息，DPI板的鋼筋信息為：端部箍筋：，設(shè)計(jì)強(qiáng)度為；跨中底部鋼筋：，設(shè)計(jì)強(qiáng)度，橋博計(jì)算中，跨中鋼筋采用中交新鋼筋HRB400來(lái)等強(qiáng)替代。
　　
　　2驗(yàn)算參數(shù)
　　2.1 橋面沖擊系數(shù)
　　橋面沖擊系數(shù)采用《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》中的簡(jiǎn)化計(jì)算方法。對(duì)于簡(jiǎn)支梁：，以DPI板為對(duì)象，根據(jù)簡(jiǎn)支梁特征有：=20.0m，=3.663e+011(mm4)=0.37m4，=2.55E+10（N/m2），A=2033000(mm2)=2.03m2，r=25kN/m3。
　　通過(guò)計(jì)算，得到汽車(chē)活載作用下橋面沖擊系數(shù)。
　　2.2 橫向分布系數(shù)
　　每跨之間有三片π梁板，每片π梁板之間留有施工縫，假定視為簡(jiǎn)支，則可采用鉸結(jié)板法進(jìn)行每片π梁的橫向系數(shù)計(jì)算。通過(guò)計(jì)算，可求得三片主梁的汽車(chē)橫向分布系數(shù)分別為0.7106581、0.667671和0.7115421。結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算時(shí)，取3#梁作為驗(yàn)算對(duì)象。
　　2.3 最不利荷載組合
　　以典型π板DPI為驗(yàn)算對(duì)象，最不利荷載組合考慮跨中彎矩和端部剪力。橋面寬度為20m，按規(guī)范規(guī)定可以按四車(chē)道進(jìn)行車(chē)輛布置。由于需要考慮多車(chē)道折減系數(shù)，分別對(duì)二車(chē)道、三車(chē)道和四車(chē)道進(jìn)行最不利荷載分析。橋梁寬度20m時(shí)為四車(chē)道橋梁，當(dāng)同時(shí)考慮4排車(chē)時(shí)，車(chē)輛折減系數(shù)取為0.67，當(dāng)同時(shí)考慮3排車(chē)時(shí)，車(chē)輛折減系數(shù)取為0.78，當(dāng)同時(shí)考慮2排車(chē)時(shí)，車(chē)輛荷載不予折減。
　　通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，四車(chē)道最不利荷載布置下跨中彎矩和端部剪力達(dá)到最大，在結(jié)構(gòu)驗(yàn)算中以此汽-20荷載進(jìn)行驗(yàn)算。
　　
　　3驗(yàn)算結(jié)果
　　結(jié)合工程概況，在合理模擬結(jié)構(gòu)和邊界的基礎(chǔ)上，采用橋梁博士3.0軟件建立了相應(yīng)的有限元分析模型，采用橋梁博士的全橋結(jié)構(gòu)安全驗(yàn)算類(lèi)別對(duì)普通混凝土橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算。
　　3.1 承載能力極限狀況強(qiáng)度驗(yàn)算
　　為了保證結(jié)構(gòu)的安全，必須對(duì)結(jié)構(gòu)的截面承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)算，根據(jù)規(guī)范規(guī)定，基本荷載組合下受力最不利的跨中控制截面的承載能力極限狀況強(qiáng)度驗(yàn)算可知，混凝土橋梁跨中截面的極限最大彎矩承載力13600kN·m遠(yuǎn)大于基本組合下的結(jié)構(gòu)彎矩設(shè)計(jì)值5760kN·m，因此T梁結(jié)構(gòu)是偏于安全的。
　　3.2 正常使用階段的裂縫寬度計(jì)算
　　為了保證結(jié)構(gòu)的正常使用，必須對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件在正常使用極限狀態(tài)下的裂縫寬度進(jìn)行驗(yàn)算。鋼筋混凝土構(gòu)件，按I類(lèi)環(huán)境考慮，最大裂縫寬度不應(yīng)0.2mm。通過(guò)橋梁博士的計(jì)算，DPI橋梁跨中截面在汽-20車(chē)隊(duì)最不利組合荷載作用下裂縫寬度為0.14mm，小于規(guī)范要求，能滿(mǎn)足正常使用的要求。
　　3.3 正常使用階段的截面撓度驗(yàn)算
　　本橋梁為鋼筋混凝土簡(jiǎn)支T梁，通過(guò)驗(yàn)算，在滿(mǎn)足極限承載能力及裂縫要求的汽-20車(chē)隊(duì)最不利荷載組合下，按荷載短期效應(yīng)組合考慮，跨中最大撓度為2.92cm，再考慮長(zhǎng)期荷載效應(yīng)系數(shù)取1.6，即為4.672cm；且結(jié)構(gòu)自重作用下跨中撓度值為1.536cm，則消除自重產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度值為3.136cm，小于橋梁規(guī)范中規(guī)定的1/600的梁跨度，即：1/600×2000=3.335cm，即汽-20荷載作用下，結(jié)構(gòu)的撓度滿(mǎn)足規(guī)范的要求。
　　
　　4結(jié)語(yǔ)
　　為保證橋梁長(zhǎng)期、安全使用，特提出以下建議。
　　(1)根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果，建議通過(guò)本橋的車(chē)輛重量不得超過(guò)汽—20荷載要求。
　　(2)應(yīng)對(duì)橋梁進(jìn)行定期檢查，重點(diǎn)關(guān)注大型車(chē)輛經(jīng)過(guò)后是否有新增裂縫、跨中下?lián)陷^大等現(xiàn)象出現(xiàn)，確保橋梁結(jié)構(gòu)的正常運(yùn)營(yíng)。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）[S].
　　[2]公路鋼筋混凝土及混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-2004）[S].