杜小庚 俞国俊
(1.东阳市公路设施有限公司，浙江 金华 322100； 2.浙江中岩工程技术研究有限公司，浙江 杭州 311200)
广禄桥加建廊桥可行性研究
杜小庚1俞国俊2
(1.东阳市公路设施有限公司，浙江 金华 322100； 2.浙江中岩工程技术研究有限公司，浙江 杭州 311200)
以广禄桥工程为例，通过桥梁结构安全验算与荷载试验，对加建廊桥及桥梁结构进行了承载能力及风险评价，指出该桥上部廊桥立柱反力调整到35 kN后，桥梁结构安全方面基本可行，但出于安全考虑，建议对该桥采取补强措施。
廊桥，结构验算，静载试验，承载能力
0 引言
社会在不断的发展，人们对桥梁功能和作用的不断提高。这就要求在桥梁建设中，那些可行的、能激起人美感的东西与桥梁建造技术糅合到一起，提高桥梁的观赏性。在这种背景下，景观廊桥应运而生。景观廊桥不但能满足交通功能外，而且能使景色发生变化，提高风景环境，充满浪漫主义色彩。
1 工程概况
广禄桥位于金华市浦江县大畈乡X811支线至茅坪头。该桥为3跨16 m简支梁桥。桥梁纵向布置为：16 m+16 m+16 m，全长50 m；横向布置为：0.50 m(栏杆)+5.0 m(行车道)+0.50 m(栏杆)=6.0 m。桥面全宽为6 m，桥面净宽为5 m。上部结构：钢筋混凝土空心板梁。
下部结构：桩接盖梁桥墩，重力式桥台。桥面系：采用钢筋混凝土铺装，型钢伸缩缝，板式橡胶支座。
充分研究了加建廊桥设计方案的基础上，对该桥进行桥梁结构安全验算与静载试验相结合，进一步确定广禄桥是否满足加建廊桥使用要求。加建廊桥立面见图1。
2 桥梁结构验算
本次采用结构有限元分析软件Midas/Civil对该桥16 m预应力混凝土空心板精细化建模，分析评价其在上部加建廊桥工况下的承载能力及正常使用能力。
由于广禄桥建成年代较早，所以广禄桥加建廊桥应该在满足公路-Ⅱ级荷载等级前提下，进行结构计算。在广禄桥没有采取桥梁结构补强的前提下承载能力应考虑折减。以下按照桥梁加固满足原设计荷载(公路—Ⅱ级)后对上部廊桥立柱反力(立柱反力35 kN)进行试算。上部廊桥立柱支反力布载见图2。
由于上部加建廊桥后广禄桥仍需满足通车要求，初步拟定通行车辆为小汽车。
2.1 承载能力极限状态复核
1)抗弯承载力复核：边梁最大弯矩为1 350 kN·m<最大抗弯承载力1 964 kN·m；预应力混凝土空心板梁各截面的正截面抗弯满足公预规规范要求。
2)抗剪承载力复核：边梁在最不利荷载组合工况下，单梁最大剪力为389 kN<最大抗剪承载力433 kN，满足设计要求。
2.2 正常使用极限状态复核
1)持久状况下正常使用极限状态抗裂验算：短期效应组合时，预应力混凝土空心板梁正截面底缘最大拉应力为-1.04 MPa，大于限值-1.86 MPa，短期效应组合正截面抗裂性满足公预规规范要求。
2)挠度复核。桥梁单板跨中最大下挠值为19.34 mm，满足规范要求梁式桥主梁的最大挠度处不超过L/600=26.67 mm。
3 荷载试验
3.1 确定控制断面
本次试验选取第二跨为试验跨，通过对该桥桥跨特点分析，控制断面包括第二跨最大弯矩处(A截面)、第二跨最大剪力(B截面)各个截面的挠度或应力测定。
根据桥梁结构型式，采用结构有限元分析软件Midas/Civil对结构进行弹性阶段分析，通过计算确定加载工况，以1车道控制计算全截面控制内力，桥面系、防撞护栏荷载作为二期荷载加载。
3.2 试验工况及加载效率
静载试验采用等效车辆进行加载。车队纵向位置按桥梁计算软件得出的影响线进行布设，就某一检验项目而言，其相应的加载车辆的数量及位置使该检验项目的荷载效率系数η宜在0.95～1.05。
试验效率见表1。
表1 试验效率表
3.3 测点布置
在试验荷载作用下的应力状况，在试验第二跨最大正弯矩断面、最大剪力处布设应变计，共布置13个应变计。在试验跨最大正弯矩断面以及支点处设千分表。
3.4 试验成果
1)空心板状态状况良好，无明显结构裂缝和病害；但桥梁支座均存在不同程度的剪切变形；
2)挠度效验系数和应变效验系数均小于1.0，说明板梁在公路—Ⅱ级等效荷载作用下的效应满足规范要求；
3)相对残余挠度和相对残余应变均小于20%，表面桥梁结构具有良好的弹性恢复能力；
4)试验过程中没有发生开裂等异常现象。
综上所述，试验跨在荷载等级(公路—Ⅱ级)的等效荷载作用下的结构响应，满足规范许可条件，并且处于弹性工作范围内，其整体强度、刚度能够满足公路—Ⅱ级的使用要求。
4 结论
根据桥梁结构计算以及荷载试验结果分析，该桥上部廊桥立柱反力调整到35 kN后，桥梁结构安全方面基本可行，在最不利荷载作用下抗弯、剪、裂强度均满足规范要求。但是出于安全考虑，建议对桥梁采取合理可行的补强措施，提高桥梁受力整体性，减轻边梁负载。
5 结语
随旅游的发展，桥梁加建景观廊桥已是一种点缀。加建景观廊桥前，充分考虑了廊桥所增加的自重所进行的荷载试验，对桥梁加建方案设计提供了科学合理的技术支持。
[1] 钟宏林.midas Civil桥梁工程实例精讲[M].大连:大连理工大学出版社，2014.
[2] JTG D60—2015,公路桥涵设计通用规范[S].
[3] JTG D62—2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].
[4] JTG/T J21—2011,公路桥梁承载能力检测评定规程[S].
Study on the feasibility of building gallery bridge on Guanglu bridge
Du Xiaogeng1Yu Guojun2
(1.Dongyang Highway Facility Co., Ltd, Jinhua 322100, China;2.Zhejiang Geotechnical Engineering Technology Research Co., Ltd, Hangzhou 311200, China)
Taking Guanglu bridge engineering as an example, through bridge structure safety checking and loading test, the paper carries out bearing capacity and risk evaluation of building gallery bridge and bridge structure, and points out that: through adjusting upper bridge erecting column counter-force up to 35 kN, the bridge structure safety is basically feasible. However, it is suggested to adopt reinforcing measures on the basis of safety consideration.
gallery bridge, structural checking, static loading test, bearing capacity
1009-6825(2017)12-0165-02
2017-02-20
杜小庚(1980- ),男,工程师; 俞国俊(1987- ),男,助理工程师
U442.54
A
