既有钢筋混凝土拱肋承载能力测试与分析.ppt

采用瑞士CANIN型钢筋锈蚀仪检测钢筋锈蚀情况； 拱脚附近中度锈蚀，L/8附近锈蚀程度轻微，其他位置钢筋基本完好。 五、结束语 拱轴线的侧向偏移对加载后拱肋的侧向位移影响很大，施工中应对拱轴线的线形严格加以控制； 混凝土的初始损伤、钢筋锈蚀状况是评定既有拱肋承载力的关键； 服役多年有损伤的拱形结构，新增裂缝荷载很小。 服役多年的损伤的混凝土，峰值应变会较新混凝土有所增加； 材料的本构关系对服役多年的拱肋的荷载—位移、荷载—应变关系影响很大。 * 既有钢筋混凝土拱肋承载能力 测试与分析 Test and Analysis for Ultimate Load Carrying Capacity of Existing Reinforced Concrete Arch Ribs 长沙理工大学 张建仁 教授 Professor Zhang Jianren Changsha University of Science Technology 一、前 言 近些年来，国内外混凝土桥梁老化数目急剧增加，承载能力不足现象普遍。 美国2003年统计：共有桥梁588,930座，其中有病害约为158,859座，占27%； 英国约有9,200座桥梁是1922年以前建造的，目前承载能力严重不足； 澳大利亚仅就加固或更换新南威尔士州有病害的桥梁，需花费约4亿美元； 截至2005年底，我国公路桥梁总数33.66万座，较改革开放前新增28.07万座，总长已达1474.75万延米。 混凝土桥梁≥90% 其它桥梁 目前，我国混凝土桥梁面临诸多问题。 钢筋锈蚀问题 混凝土开裂问题 超载问题 承载能力不足 二、研究工程背景 建成于1973年，位于湖南省道1807线常宁市; 钢筋混凝土等截面悬链线双曲拱桥。 315 315 315 7600 2000 2000 2000 北 东 北门桥立面图 (单位：cm) 南 拱 北 拱 南 东 拆除后重新安装的拱肋 自制钢拱座 主拱圈混凝土标号C30； 箍筋Φ6光圆钢筋，间距为150mm。 3 φ 14mm 3 φ 14mm w=20cm 3cm 3.5cm h=28cm 拱肋横截面 主筋为Ⅱ级Φ14mm螺纹钢； 三、室内试验概况 现状检测 混凝土材料属性 钢筋锈蚀情况 典型截面位移 极限承载能力 采用油泵带动千斤顶和反力架组成联合加载系统，在L/4、L/2和3L/4三点同时加载。 裂缝状况 拱脚水平位移 典型截面应变 测点布置 位移测点和加载点 P L/8 L/4 3L/8 L/2 5L/8 3L/4 7L/8 0 L P P 西拱脚 东拱脚 竖向位移测点 轴线方向位移测点 加载点 侧向位移测点 L=19.8m 3.13m 应变测点 32 7 37 36 35 34 33 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 11 9 10 8 6 5 4 3 2 1 西拱脚 东拱脚 0 L/8 L/4 3L/8 L/2 5L/8 3L/4 7L/8 L 应变花测点 应变花测点 沿横截面应变测点 12 L=19.8m 测试结果 拱轴线的水平投影北拱呈“S”型，南拱呈双“S”型。 初始裂缝主要分布在两拱脚—西L/8，L/8处最多。 初始裂缝分布 0 2 4 6 8 1 0 12 14 16 18 20 22 24 0 5 10 15 20 25 30 35 ε(‰) б(MPa) (6.2‰,28.7) (3.9‰,21.6) (4.5‰,24.8) (7.8‰,19.5) 单轴应力应变关系 钢筋锈蚀电位差 0 12.20% 56.40% 31.40% 百 分 率 0 23 106 59 测 点 个 数 北 拱 0 4.20% 54.20% 41.60% 百 分 率 0 8 103 79 测 点 个 数 南 拱 -350mv以上 -350mv～-200mv －200mv～0 电位差0(mv) 电位差范围 北拱竖向位移 南拱竖向位移 0 L/8 L/4 L 3L/8 L/2 5L/8 3L/4 7L/8 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 位移(mm) 4.6 kN 11.5 kN 26.6 kN 37.1 kN 44.0 kN 52.7 kN 62.0 kN 0 L/8 L/4 L 3L/8 L/2 5L/8 3L/4 7L/8 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 位移(mm) 4.6 kN 11.5 kN 26.6 kN 37.1 kN 44.0