舊有橋梁改造決策方法與病理解剖實(shí)例

2011-3-19重慶交科院王福敏1舊有橋梁改造決策方法與病理解剖實(shí)例王福敏研究員

重慶交通科研設(shè)計(jì)院2011年3月2011-3-19重慶交科院王福敏21.在役橋梁改造方案決策體系研究

___重慶市建委科研項(xiàng)目2.基于就有鋼管混凝土拱橋承載能力評(píng)估方法與試驗(yàn)研究

---重慶市科委項(xiàng)目3.武隆烏江大橋舊橋改造項(xiàng)目

---重慶市公路局前言2011-3-19重慶交科院王福敏31.現(xiàn)狀2.改造決策方法3.病橋解剖實(shí)例2011-3-19重慶交科院王福敏4世界最大跨徑拱橋------重慶朝天門長(zhǎng)江大橋

主橋孔跨布置為（190＋552＋190）m2011-3-19重慶交科院王福敏5世界最大鋼管混凝土拱橋------巫山長(zhǎng)江大橋

巫山長(zhǎng)江大橋位于重慶巫山縣長(zhǎng)江巫峽入口處，全橋跨徑組合為6×12m+492m+3×12m；引橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁；主跨為鋼管混凝土中承式拱橋，主跨凈跨460米，是目前世界跨度最大的鋼管混凝土中承式拱橋。值得驕傲

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全國(guó)目前已建橋梁約62座、有1/3的橋存在缺陷。據(jù)查危橋1萬(wàn)座。需要多少資金？2011-3-19重慶交科院王福敏7

南門大橋位于宜賓城內(nèi)的長(zhǎng)江(長(zhǎng)江上游也稱金沙江)上，連引橋在內(nèi)，大橋全長(zhǎng)約1000米左右，主橋橫跨度500余米，是一座提籃式跨江大橋。南門大橋1990年11月建成通車是川南出入云南的交通要道。2011-3-19重慶交科院王福敏8

黑龍江省鐵力市呼蘭河大橋坍塌，造成4人死亡?！碑?dāng)?shù)匕傩辗从?，呼蘭大橋坍塌前，舊橋的橋墩就出現(xiàn)了傾斜。黑龍江鐵力市呼蘭河坍塌的大橋由兩部分組成，一部分為建于1973年的雙曲拱橋，另一部分為1996年哈伊公路升級(jí)改造時(shí)加寬的T形梁橋，新舊橋兩部分為分離式結(jié)構(gòu)。2011-3-19重慶交科院王福敏9

湖南省鳳凰縣堤溪沱江大橋坍塌的主要原因之一是擅自變更原主拱圈施工方案，現(xiàn)場(chǎng)管理混亂，違規(guī)亂用料石，主拱圈施工不符合規(guī)范要求，在主拱圈未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的情況下就開(kāi)始落架施工作業(yè)。2011-3-19重慶交科院王福敏10湖南株洲紅旗路高架橋轟然倒塌2011-3-19重慶交科院王福敏11

曲靖獨(dú)木水庫(kù)水面上一座年代悠久的大橋——孫家馬場(chǎng)大橋其中一段近10米長(zhǎng)、2米寬橋面發(fā)生整體垮塌，導(dǎo)致該層面上的4名過(guò)往村民及一輛拉滿煤的牛車全部落水。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)一些年長(zhǎng)的村民介紹，這橋修建的歷史很悠久了，好像在80年代建設(shè)的，獨(dú)木水庫(kù)建成以后，配套的孫家馬場(chǎng)大橋也就落成了。整個(gè)橋面全場(chǎng)達(dá)150多米，由15段橋面構(gòu)成，發(fā)生跨塌的橋面靠近孫家馬場(chǎng)村的第六段，現(xiàn)場(chǎng)整體跨塌落水，宛如被整體切割掉一般。2011-3-19重慶交科院王福敏12

廣東陸豐發(fā)生塌橋事件兩臺(tái)車落水4人失蹤發(fā)生倒塌的這座橋梁位于流經(jīng)該鎮(zhèn)的洗魚(yú)溪上，名為洗魚(yú)溪橋，也是省道S240河烏線的公路橋。該橋左側(cè)的橋面幾乎完全斷裂入水，右側(cè)橋面有輕微彎折。溪水顯得十分渾濁，站在斷橋一端望去，倒塌橋梁的橋墩只剩下一截在水面上，可以看見(jiàn)損壞的橋墩上松散的石塊。洗魚(yú)溪橋有兩座橋，一座是建于1974年的老橋，一座是建于1993年的新橋，兩座緊挨并排著的橋構(gòu)成了4車道往來(lái)陸豐和陸河縣的交通線。眼前完全倒塌的這座橋，是一座34年前建成的拱橋，橋長(zhǎng)有79.1米，倒塌入水的橋面有70多米。2011-3-19重慶交科院王福敏132006年在同安灣大橋工地施工中，發(fā)生一起模撐坍塌事故。

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1999年1月4日18時(shí)50分，重慶市綦江縣彩虹橋發(fā)生整體垮塌，造成40人死亡，14人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失631萬(wàn)元。該橋?yàn)橹谐惺戒摴芑炷撂峄@拱橋，橋長(zhǎng)140米，主拱凈跨120米，橋面總寬6米，凈寬5．5米。該橋于1994年11月5日開(kāi)工，1996年2月竣工。。直接原因

1.吊桿鎖錨問(wèn)題主拱鋼絞線鎖錨方法錯(cuò)誤，不能保證鋼絞線有效鎖定及均勻受力，錨頭部位的鋼絞線出現(xiàn)部分或全部滑出，使吊桿鋼絞線錨固失效。

2.主拱鋼管焊接問(wèn)題主拱鋼管在工廠加工中，對(duì)接焊縫普遍存在裂紋、未焊透、未熔合、氣孔、夾渣等嚴(yán)重缺陷，質(zhì)量達(dá)不到施工及驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定的二級(jí)焊縫驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

3.鋼管混凝土問(wèn)題主鋼管內(nèi)混凝土強(qiáng)度未達(dá)設(shè)計(jì)要求，局部有漏灌現(xiàn)象，在主拱肋板處甚至出現(xiàn)1米多長(zhǎng)的空洞。吊桿的灌漿防護(hù)也存在嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題。

4.設(shè)計(jì)問(wèn)題設(shè)計(jì)粗糙，隨意更改。施工中對(duì)主拱鋼結(jié)構(gòu)的材質(zhì)、焊接質(zhì)量、接頭位置及鎖錨質(zhì)量均無(wú)明確要求。在成橋增設(shè)花臺(tái)等荷載后，主拱承載力不能滿足相應(yīng)規(guī)范要求。

5.橋梁管理不善吊桿鋼絞線錨固加速失效后，西橋頭下端支座處的拱架鋼管就產(chǎn)生了陳舊性破壞裂紋，主拱受力急劇惡化，已成一座危橋。2011-3-19重慶交科院王福敏151.現(xiàn)狀2.改造決策方法3.病橋解剖實(shí)例2011-3-19重慶交科院王福敏16

峽門口烏江二橋位于武隆縣境內(nèi)國(guó)道319線上，建成投入營(yíng)運(yùn)已近6年，在縣城附近峽門口跨越烏江，大橋上部結(jié)構(gòu)為中承式集束鋼管混凝土提籃拱，拱圈內(nèi)傾13.97o，主拱由5根鋼管集束而成，中間管為φ290～1400變直徑，外層4根鋼管φ700等直徑，矢夸比為E/F=1/4，計(jì)算跨徑140m。橋面設(shè)置19對(duì)加PE防護(hù)套高強(qiáng)鋼絲冷鑄墩頭錨吊桿（吊桿橫梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)），橋面板為跨徑10m及5m普通鋼筋混凝土空心板簡(jiǎn)支梁，橋面凈寬13.0m，其中車行道寬9m（雙車道），兩側(cè)人行道各寬2m。設(shè)計(jì)荷載：汽—20級(jí)、掛—100，人群—3.5kN/m2。2011-3-19重慶交科院王福敏17

2011-3-19重慶交科院王福敏18

通過(guò)詳細(xì)現(xiàn)狀檢查、結(jié)構(gòu)驗(yàn)算、荷載試驗(yàn)結(jié)果仔細(xì)研究分析后認(rèn)為：現(xiàn)有狀態(tài)下的峽門口烏江二橋存在多種缺陷，包括:主拱鋼管表面銹蝕、鋼管焊縫質(zhì)量未達(dá)到國(guó)家規(guī)定的合格標(biāo)準(zhǔn)、管內(nèi)頂部填充混凝土不密實(shí)、主拱圈拱頂標(biāo)高已低于設(shè)計(jì)值等，已危及大橋安全。具體表現(xiàn)在：拱腳截面強(qiáng)度嚴(yán)重不足；計(jì)入偏心距增大系數(shù)則拱圈荷載效應(yīng)的計(jì)算值均大于截面荷載抗力效應(yīng)計(jì)算值，且拱頂截面尺寸不滿足最小尺寸要求；部分拱圈混凝土截面拉應(yīng)力偏大，將影響其承載能力；邊吊桿安全儲(chǔ)備不足。在靜、動(dòng)試驗(yàn)荷載作用下，主拱圈跨中截面應(yīng)力及撓度均大于該荷載作用下理論計(jì)算值，校驗(yàn)系數(shù)偏大，結(jié)構(gòu)工作性能差，主拱圈豎向剛度和強(qiáng)度低于設(shè)計(jì)值。評(píng)估結(jié)論20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏1920三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏20橋梁改造方案影響因素安全性方面因素適用性方面因素經(jīng)濟(jì)性方面因素美觀性方面因素社會(huì)影響方面因素20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏211．三拱圈三主要三作為三受壓三體系三，外三包混三凝土三能夠三很好三的利三用混三凝土三抗壓三性能三好的三優(yōu)點(diǎn)三來(lái)增三大拱三圈受三壓面三積，三從而三達(dá)到三加固三的目三的；2．外三包混三凝土三加固三集束三鋼管三混凝三土拱三圈具三有施三工可三行性三的優(yōu)三點(diǎn)。三錨噴三混凝三土方三法較三外包三混凝三土施三工工三藝有三很高三的要三求；三而體三外預(yù)三應(yīng)力三加固三和貼三鋼法三基本三不能三用于三受壓三體系三的加三固；三碳纖三維加三固不三能改三變已三發(fā)生三變形三拱圈三的現(xiàn)三形且三造價(jià)三昂貴三等缺三點(diǎn)。3．三拱圈三最大三的病三理特三征是三拱軸三線的三改變?nèi)?，外三包混三凝土三加固三可以三在一三定程三度上三形成三新的三有利三于受三力、三光滑三的拱三軸線三。加固三方案20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏22鋼管三混凝三土拱三圈最三優(yōu)選三擇——外包三混凝三土加三固20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏2320三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏24加固三工藝三的實(shí)三施—斜拉三扣掛三法施三工20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏25鋼管三混凝三土拱三橋改三造方三案匯三總表方案名稱改造措施設(shè)計(jì)壽命方案一（加固）原拱圈外全包鋼筋混凝土加固50年方案二（加固）原拱圈外局部包鋼筋混凝土加固50年方案三（新建）新建跨徑140米的鋼筋混凝土上承式拱橋100年方案四（新建）新建跨徑160米的單跨懸索橋100年20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏26橋梁三維修三加固三決策三大都三是從三結(jié)構(gòu)三的承載三力角度三研究三在役三橋梁三結(jié)構(gòu)三的安三全可三靠性三、適三用性三和耐三久性三，進(jìn)三而得三出結(jié)三構(gòu)是三否需三要維三修加三固的三結(jié)論三；或三者以可靠三度為參三數(shù)，三考慮三維修三加固三費(fèi)用三及失三效損三失，三進(jìn)行三維修三加固三決策三；以三及研三究使三用不三同材三料、三加固三方法三在加三固后三的結(jié)三構(gòu)可三靠性三。對(duì)橋三梁改三造方三案優(yōu)三選的三研究三很少三：20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏27從經(jīng)三濟(jì)學(xué)三的觀三點(diǎn)著三手，三建立三了橋三梁結(jié)三構(gòu)的三修、三廢判三別標(biāo)三準(zhǔn)，三并提三出了三橋梁三經(jīng)濟(jì)三使用三壽命三的優(yōu)三化方三法；在分三析傳三統(tǒng)經(jīng)三濟(jì)評(píng)三價(jià)方三法的三基礎(chǔ)三上，三考慮三了橋三梁加三固工三程全三過(guò)程三成本三影響三因素三，提三出了三橋梁三加固三工程三生命三周期三成本三分析三法；建立三了在三役橋三梁加三固、三重建三方案三的經(jīng)三濟(jì)分三析模三型，三對(duì)橋三梁技三術(shù)改三造方三案的三經(jīng)濟(jì)三效果三進(jìn)行三了分三析，三并對(duì)三各個(gè)三技術(shù)三上可三行方三案的三經(jīng)濟(jì)三合理三性進(jìn)三行了三比較三，作三出評(píng)三價(jià)；通過(guò)三分析三影響三橋梁三加固三方案三選擇三的因三素和三確定三方案三的基三本原三則，三建立三橋梁三加固三方案三的評(píng)三價(jià)指三標(biāo)體三系，三建立三了多三層次三多方三案的三優(yōu)選三決策三模型三。針對(duì)三影響三加固三方案三的因三素具三有模三糊性三這一三特點(diǎn)三，提三出了三在確三定橋三梁加三固方三案時(shí)三采用三模糊三綜合三評(píng)判三法進(jìn)三行方三案優(yōu)三選決三策。20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏28在役三橋梁三改造三方案三決策三體系模糊三數(shù)學(xué)\模糊三綜合三評(píng)判三決策20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏29總目標(biāo)U經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)U1技術(shù)性指標(biāo)U2社會(huì)影響性指標(biāo)U3初始投資額u1年維護(hù)費(fèi)用u2技術(shù)可靠性u(píng)3施工難易程度u4施工工期u5技術(shù)的適用性u(píng)6橋梁景觀u8工程對(duì)環(huán)境影響u9工程對(duì)當(dāng)?shù)亟煌ㄓ绊憉10技術(shù)的先進(jìn)性u(píng)720三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏30方案指標(biāo)表4.三14方案三影響三因素三指標(biāo)三基本三情況三匯總?cè)鞹a三b三4.三14三Th三e三su三mm三ar三y三of三t三he三b三as三ic三s三it三ua三ti三on三o三f三sc三he三me三i三nf三lu三en三ci三ng三f三ac三to三r三in三de三x初始三投資三額（年維三護(hù)費(fèi)三用（技術(shù)三可靠三性（施工三難易三程度三（施工三工期(技術(shù)三的適三用性(技術(shù)三的先三進(jìn)性(橋梁三景觀三（工程三對(duì)環(huán)三境影三響（工程三對(duì)當(dāng)三地交三通影三響（方案一（加固方案）方案二（加固方案）方案三（新建方案）方案四（新建方案））800萬(wàn)元750萬(wàn)元1350萬(wàn)元2500萬(wàn)元）40萬(wàn)元45萬(wàn)元15萬(wàn)元20萬(wàn)元）非常可靠十分可靠完全可靠完全可靠）顯著困難十分困難略微困難明顯困難)7個(gè)月7個(gè)月12個(gè)月12個(gè)月)十分適用非常適用十分適用明顯適用)十分先進(jìn)極端先進(jìn)顯著先進(jìn)完全先進(jìn)）十分美觀非常美觀較為美觀完全美觀）明顯影響明顯影響十分影響非常影響）顯著影響顯著影響極端影響極端影響20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏31在役三橋梁三改造三方案三決策三體系三分析三結(jié)論三：綜合三評(píng)判三最優(yōu)三的方三案為三評(píng)價(jià)三指標(biāo)三值0.三26三38所對(duì)三應(yīng)的三方案三三，三即新三建14三0米的三鋼筋三混凝三土上三承式三拱橋三，這三與該三橋?qū)嵢H所三采取三的改三造方三案是三一致三的，三四種三方案三綜合三評(píng)價(jià)三結(jié)果三優(yōu)劣三排序三為：三方案三三>方案三二>方案三一>方案三四。20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏321.現(xiàn)狀2.改造三決策三方法3.病橋三解剖三實(shí)例20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏33病理三學(xué)是三一門三研究三疾病三的病三因、三發(fā)病三機(jī)制三、病三理變?nèi)?包括三代謝三、機(jī)三能和三形態(tài)三結(jié)構(gòu)三的改三變)和轉(zhuǎn)三歸的三醫(yī)學(xué)三基礎(chǔ)三學(xué)科三。是三認(rèn)識(shí)三和掌三握疾三病的三本質(zhì)三和發(fā)三生發(fā)三展的三規(guī)律三，從三而為三防治三疾病三提供三必要三的理三論基三礎(chǔ)和三實(shí)踐三依據(jù)三。對(duì)三于橋三梁結(jié)三構(gòu)物三病害三同樣三要經(jīng)三歷各三種基三本病三理過(guò)三程，三利用三基礎(chǔ)三醫(yī)學(xué)三的病三理解三剖學(xué)三的基三本原三理，三就橋三梁結(jié)三構(gòu)機(jī)三體與三環(huán)境三、內(nèi)三因與三外因三、局三部與三整體三、形三態(tài)與三機(jī)能三、損三傷與三抗損三傷等三的辨三證關(guān)三系進(jìn)三行研三究，三從而三掌握三橋梁三結(jié)構(gòu)三病害三的病三因、三發(fā)病三機(jī)制三及疾三病發(fā)三生發(fā)三展過(guò)三程中三的形三態(tài)結(jié)三構(gòu)、三機(jī)能三和代三謝變?nèi)?0三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏34（1）三依三據(jù)項(xiàng)三目病三理分三析進(jìn)三行拆三除工三藝研三究（2）三拱三肋核三心混三凝土三強(qiáng)度三影響三參數(shù)三研究（3）三鋼三管混三凝土三拱橋三拱肋三鋼板三焊縫三試驗(yàn)三研究（4）鋼管三混凝三土拱三橋吊三桿試三驗(yàn)研三究（5）低應(yīng)三變測(cè)三試技三術(shù)檢三測(cè)核三心砼三填充三度的三試驗(yàn)三研究（6）三模三型試三驗(yàn)研三究（7）三完三善鋼三管混三凝土三拱橋三承載三能力三評(píng)價(jià)三方法20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏35拱圈三分段三分環(huán)三依次三拆除三法設(shè)計(jì)三思想三：三考慮三節(jié)段三的拆三除順三序?qū)θ诓鹑娜绊懭齺?lái)優(yōu)三化設(shè)三計(jì)。三并且三分環(huán)三拆除三時(shí)預(yù)三留橫三撐段三拱圈三。20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏36掛設(shè)三并初三次張三拉扣三索20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏37纜索三吊裝三拆除三上環(huán)三拱圈4節(jié)段三，并三預(yù)留三橫撐三處拱三圈。吊裝進(jìn)行中…20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏38上環(huán)三拆除三從拱三頂向三下對(duì)三稱進(jìn)三行，三直到三到第Ⅲ根橫三撐處三。20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏39調(diào)整三扣索三力，三使得三中環(huán)三拱頂三內(nèi)力三接近三為零三，拆三除中三環(huán)2節(jié)段中環(huán)三鋼管20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏4020三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏41目前三，鋼三管混三凝土三拱橋三的設(shè)三計(jì)和三承載三能力三的評(píng)三估都三是按三鋼筋三混凝三土拱三橋處三理，90年代三修建三的鋼三管混三凝土三拱橋三就相三繼出三現(xiàn)了三問(wèn)題三，慘三痛的三教訓(xùn)三揭示三出目三前鋼三管混三凝土三拱橋三理論三和實(shí)三際還三存在三著較三大差三距。三本項(xiàng)三目旨三在進(jìn)三一步三完善三鋼管三混凝三土拱三橋設(shè)三計(jì)計(jì)三算理三論，三研究三舊有三鋼管三混凝三土構(gòu)三件真三實(shí)的三力學(xué)三性能三，保三證舊三橋評(píng)三價(jià)的三準(zhǔn)確三性，三從而三進(jìn)一三步完三善舊三有鋼三管混三凝土三拱橋三承載三能力三的評(píng)三估方三法。成果三將對(duì)三相似三結(jié)構(gòu)三的安三全判三定及三舊橋三加固三、新三橋建三設(shè)提三供指三導(dǎo)及三借鑒三作用20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏421、影三響拱三肋承三載能三力原三因進(jìn)三行研三究（1）核三心混三凝土三強(qiáng)度三的分三布情三況研三究；（2）核三心混三凝土三的病三害對(duì)三承載三能力三的影三響的三研究三。（3）不三同脫三空率三工況三下，三承載三能力三的折三減率三；（4）鋼三板焊三縫強(qiáng)三度相三對(duì)于三母材三強(qiáng)度三的折三減率三；20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏432、吊三桿承三載能三力評(píng)三價(jià)與三預(yù)測(cè)三：（1）吊三桿病三害解三剖研三究；（2）三三維模三型模三擬吊三桿的三受力三研究三；（3）對(duì)三不同三部位三的吊三桿鋼三絲進(jìn)三行極三限負(fù)三荷試三驗(yàn)，三對(duì)其高三強(qiáng)鋼三絲的三極限三強(qiáng)度三折減三，并三預(yù)測(cè)三折減三。20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏44實(shí)際三工程三解剖三取樣三試驗(yàn)三研究20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏451.拱肋三核心三混凝三土強(qiáng)三度影三響參三數(shù)研三究從拆三橋的三過(guò)程三中發(fā)三現(xiàn)的三核心三混凝三土病三害(見(jiàn)圖)可推三斷：三核心三混凝三土的三強(qiáng)度三有可三能分三布不三均。三因此三，就三拱圈三內(nèi)核三心混三凝土三的強(qiáng)三度分三布的三研究三，繪三制強(qiáng)三度分三布曲三線，三進(jìn)而三演繹三出混三凝土三強(qiáng)度三的分三布規(guī)三律，三從而三對(duì)現(xiàn)三有的三鋼管三混凝三土構(gòu)三件的三理論三分析三方法三，應(yīng)三用于三鋼管三混凝三土拱三橋的三計(jì)算三進(jìn)行三修正三。這三對(duì)鋼三管混三凝土三拱橋三的計(jì)三算、三設(shè)計(jì)三與施三工都三有現(xiàn)三實(shí)的三意義三，也三是本三試驗(yàn)三的最三終目三的20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏4620三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏47樣品三取樣三：此鋼三管混三凝土三拱橋三的拱三肋核三心混三凝土三是采三用倒三灌頂三升法三施工三。其三施工三工藝三分別三從拱三腳向三拱頂三壓注三混凝三土。三在灌三注過(guò)三程中三須注三意拱三肋上三、下三游對(duì)三稱和三左右三對(duì)稱三。因三此，三結(jié)合三施工三單位三的施三工和三現(xiàn)場(chǎng)三的實(shí)三際情三況，三對(duì)上三、下三游拱三腳至三拱頂三，長(zhǎng)三度為2m、3m、5m不等三的拱三肋鋼三管混三凝土三的上三、中三、下三部位三取了三大量三的混三凝土三芯樣,共計(jì)45三4個(gè),由于三取樣三部位三具有三代表三性，三取樣三距離三較近三、芯三樣較三多。三因而三試驗(yàn)三結(jié)果三可信20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏48樣品三加工三及試三壓將芯三樣加三工成三強(qiáng)度三試驗(yàn)三所需三的試三件.采用三切割三機(jī)加三工芯三樣,如不三滿足三平整三度和三垂直三度要三求時(shí),應(yīng)用三磨平三機(jī)將三芯樣三端面三磨平三或用三水泥三砂漿(或水三泥漿)在專三用補(bǔ)三平器三上將三端面三補(bǔ)平.芯樣三加工三后最三終的三試件三高度(h三)和直三徑(d三)都用三游標(biāo)三卡尺三度量三，d/三h為1:三1～1：1.三15之間三。芯三樣在三重慶三市交三通科三研設(shè)三計(jì)院三橋梁三實(shí)驗(yàn)三室的20三00三KN壓力三機(jī)上三進(jìn)行三。芯三樣試三壓后三的形三狀芯三樣試三件的三混凝三土抗三壓強(qiáng)三度應(yīng)三按下三式計(jì)三算即:――不同三高徑三比的三芯樣三試件三混凝三土強(qiáng)三度換三算系三數(shù)20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏49核心三混凝三土樣三本試三驗(yàn)分三析20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏50試驗(yàn)三的數(shù)三據(jù)統(tǒng)三計(jì)分三析根據(jù)三數(shù)據(jù)三的分三布情三況，三將其三分為三拱腳三至1/三4拱肋三、1/三4拱肋三至拱三頂和三拱頂三三部三分分三別進(jìn)三行統(tǒng)三計(jì)分三析。三分別三對(duì)各三部分三數(shù)據(jù)三按由三小至三大的三次序三重新三拍列三，劃三分區(qū)三間，三將數(shù)三據(jù)分三組，三計(jì)算三各區(qū)三間數(shù)三據(jù)出三現(xiàn)的三次數(shù)三、頻三率（三出現(xiàn)三次數(shù)三和全三部測(cè)三定次三數(shù)之三比）三，分三別繪三制頻三率分三布的三直方三圖20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏5120三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏52結(jié)論三：從混三凝土三強(qiáng)度三分布三密度三曲線三可以三看出:在拱三頂,混凝三土的三強(qiáng)度三在34～38三Mp三a分布三比較三密集三，但三低于三混凝三土的三設(shè)計(jì)三強(qiáng)度40三Mp三a；折減三率為5%～15三%。在1/三4拱肋三至拱三頂?shù)娜齾^(qū)域三，混三凝土三的強(qiáng)三度在37～40三Mp三a,分布三比較三密集，折減三率為7.三5%；而在三拱腳三至1/三4拱肋三區(qū)域三混凝三土的三強(qiáng)度三在41～44三M三pa分布三比較三密集，高于三混凝三土的三設(shè)計(jì)三強(qiáng)度40三Mp三a。而從三分析三單根三拱肋三的同三一截三面上三、中三、下三部的三混凝三土的三抗壓三試驗(yàn)三數(shù)據(jù)三也可三看出三：?jiǎn)稳叭咪撊艿娜炷猎谌蝗孛嫒闹腥亢腿虏咳幕烊寥龔?qiáng)度三比上三部的三強(qiáng)度三高；三拱腳三至1/三4拱肋三的混三凝土三強(qiáng)度三比1/三4拱肋三至拱三頂?shù)娜龔?qiáng)度三高?？傮w三表明三拱肋三核心三混凝三土的三強(qiáng)度三分布三是不三均勻三的。20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏53單根三拱肋三的同三一截三面上三、中三、下三部位三強(qiáng)度三對(duì)照三表20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏542.鋼板三焊縫三試驗(yàn)三研究拱圈三鋼板三防銹三是通三過(guò)外三包玻三璃纖三維布三的方三法。三從局三部地三方取三下玻三璃纖三維布三，銹三跡比三較普三遍，三但還三不影三響結(jié)三構(gòu)安三全。三對(duì)于三直接三影響三結(jié)構(gòu)三安全三的焊三縫，三從表三面看三存在三一些三缺陷三，為三此，三根據(jù)三現(xiàn)場(chǎng)三橋梁三結(jié)構(gòu)三的實(shí)三際情三況，三對(duì)拱三頂、1/三4拱肋三、拱三腳、三風(fēng)撐三分別三進(jìn)行三鋼板三取樣三見(jiàn)，三焊縫三接頭三有對(duì)三接和T形，三焊縫三有環(huán)三縫、三縱縫三等，三材質(zhì)三為Q2三35，共三計(jì)焊三縫12三3條。對(duì)其三焊縫三進(jìn)行三超聲三波（UT）無(wú)三損檢三測(cè)并三按GB三50三20三5-三20三01規(guī)范三、GB三11三34三5-三89標(biāo)準(zhǔn)三評(píng)定三，Ⅰ級(jí)焊三縫32條，三占26％；Ⅱ級(jí)焊三縫30條，三占24三.4％；Ⅲ級(jí)焊三縫26條，三占21三.1％；Ⅳ級(jí)焊三縫35條，三占28三.5％。Ⅳ級(jí)焊三縫的三表現(xiàn)三癥狀三主要三有：三焊縫三錯(cuò)頭三、內(nèi)三塞填三充物三、表三面裂三紋、三未焊三透、三表面三裂紋三等。20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏5520三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏56拱肋三分段三圖鋼板三探傷三結(jié)果：全橋三的鋼三板焊三縫，Ⅲ級(jí)焊三縫，三占21三.1％；Ⅳ級(jí)焊三縫，三占28三.5％。Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)焊三縫已三經(jīng)達(dá)三到了50％。三不符三合設(shè)三計(jì)和三規(guī)范三的要三求。20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏57焊縫三樣本三取樣按照三標(biāo)準(zhǔn)《金屬三材料三室溫三拉伸三試驗(yàn)三方法》（GB三/T三22三8-三20三02）附三錄B進(jìn)行三取樣三。采三集鋼三板的三三級(jí)三、四三級(jí)焊三縫全三部取三樣，三部分三一級(jí)三、二三級(jí)焊三縫取三樣以三作比三較。三再在三機(jī)床三上進(jìn)三行加三工。三試件三寬50三mm，焊三縫兩三端各三預(yù)留25三0m三m（包三括工三作長(zhǎng)三度）三，共三取試三件34三5塊。20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏58各級(jí)三焊縫三破壞三應(yīng)力三與母三材極三限、三屈服三應(yīng)力三比較一級(jí)三焊縫20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏59二級(jí)三焊縫三級(jí)三焊縫20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏60四級(jí)三焊縫20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏61從破三壞強(qiáng)三度的三頻率三分布三直方三圖和三破壞三強(qiáng)度三分布三密度三曲線三，可三以看三出尤三其是三四級(jí)三焊縫三根本三不能三承受三荷載三，對(duì)三整個(gè)三構(gòu)件三的承三載力三影響三極大三。三級(jí)三焊縫:四級(jí)三焊縫20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏62焊縫三分析:從試三驗(yàn)看三出：三一級(jí)三焊縫三抗拉三強(qiáng)度三基本三與母三材等三強(qiáng)，三二級(jí)三焊縫三相對(duì)三于母三材折三減范三圍在10三%～20三%之間三，Ⅲ級(jí)焊三縫相三對(duì)于三母材三折減三范圍20％～29％之三間；Ⅳ級(jí)焊三縫相三對(duì)于三母材三折減三范圍64％～56％之三間。可以三判斷三：超三聲波三法檢三測(cè)鋼三板焊三縫，三對(duì)焊三縫中三的氣三孔、三夾渣三等缺三陷沒(méi)三有全三部探三測(cè)出三來(lái)，三再加三上人三為判三斷標(biāo)三準(zhǔn)的三影響三，試三驗(yàn)的三結(jié)果三與規(guī)三范規(guī)三定的三強(qiáng)度三有一三定的三差距三。所三以單三純的三依靠三超聲三波法三對(duì)鋼三板焊三縫進(jìn)三行檢三測(cè)，三對(duì)一三級(jí)焊三縫是三可行三的，三但對(duì)三二、三三、三四級(jí)三焊縫三應(yīng)對(duì)三檢測(cè)三結(jié)果三進(jìn)行三降級(jí)三使用三。目三前常三用的三鋼板三焊縫三無(wú)損三檢測(cè)三技術(shù)三有超三聲波三檢測(cè)三和射三線檢三測(cè)。三射線三檢測(cè)三對(duì)體三積狀三缺陷三敏感三、標(biāo)三難相三對(duì)完三善。三但費(fèi)三用高三，檢三測(cè)慢三，分三析比三較煩三瑣。三超聲三波檢三測(cè)相三比較三射線三檢測(cè)三而言三，其三檢測(cè)三速度三快、三檢測(cè)三成本三低，三但其三檢測(cè)三結(jié)果三為脈三沖信三號(hào)，三缺陷三圖形三直觀三性差三，對(duì)三粗晶三材料三和薄三材料三的檢三驗(yàn)有三局限三性，三兩種三檢測(cè)三方法三具有三良好三的互三補(bǔ)性三，如三能同三時(shí)采三用兩三種方三法，三則能三更準(zhǔn)三確的三判斷三缺陷三的性三質(zhì)，三有利三于防三止漏三檢。20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏633.鋼管三混凝三土拱三橋吊三桿承三載能三力試三驗(yàn)研三究該橋三采用三的12三1φ三5平行三鋼絲三索吊三桿鐓三頭錨三具。三從外三觀檢三測(cè)可三看出三吊點(diǎn)三位置三嚴(yán)重三偏位三，上三錨頭三未在三導(dǎo)管三內(nèi)、三吊桿三嚴(yán)重三偏位三，部三分吊三桿保三護(hù)層PE套管三有裂三縫。三將PE套管三有裂三縫的三吊桿三解剖三開(kāi)發(fā)三現(xiàn)：三索體三銹蝕三一般三發(fā)生三在吊三桿的三中下三部位三，特三別是PE套管三破損三的部三位銹三蝕很三嚴(yán)重三，平三行鋼三絲已三經(jīng)起三銹斑三，索三體橫三截面三上鋼三絲的三銹蝕三有從三外向三內(nèi)逐三漸減三少的三規(guī)律三，對(duì)PE套管三完好三的吊三桿解三剖進(jìn)三行對(duì)三照，三發(fā)現(xiàn)三也有三銹蝕三。20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏6420三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏6520三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏66吊桿三受力三理論三分析從吊三桿“臨床”形態(tài)三看出三，施三工質(zhì)三量管三理直三接影三響吊三桿的‘臨床’表現(xiàn)三，加三強(qiáng)管三理是三克服三其病三害發(fā)三生的三主要三措施三。但三是直三接影三響吊三桿安三全的三是結(jié)三構(gòu)受三力以三及由三高應(yīng)三力引三起的三應(yīng)力三腐蝕三。為三此采三用三三維有三限元三方法三建立三計(jì)算三模型三。并三作如三下考三慮：三主拱三圈、三主拱三風(fēng)撐三桁架三、立三柱等三效為三鋼混三組合三材料三的梁三單元三，橫三梁為三混凝三土梁三單元三，橋三面板三為混三凝土三板單三元，三吊桿三模擬三采用三三維三桁架三單元三考慮三了幾三何剛?cè)鹊娜绊懭?，邊三界條三件為三橋面三板與三橋臺(tái)三之間三縱橋三向平三動(dòng)及三轉(zhuǎn)動(dòng)三自由三度相三對(duì)自三由。三在對(duì)三鋼管三混凝三土的三計(jì)算三處理三上，三采用三剛度三相等三的原三則換三算成三一種三材料三（鋼三）來(lái)三計(jì)算20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏67單元荷載工況內(nèi)力-I(tonf)內(nèi)力-J(tonf)單元荷載工況內(nèi)力-I(tonf)內(nèi)力-J(tonf)298LCB2(最大)115.6110.5308LCB2(最大)119.1114.1299LCB2(最大)119.1114.1309LCB2(最大)118.6113.7300LCB2(最大)118.6113.7310LCB2(最大)118.5113.8301LCB2(最大)118.5113.8311LCB2(最大)118.3114302LCB2(最大)118.3114312LCB2(最大)118.5114.6303LCB2(最大)118.4114.6313LCB2(最大)116.6113.3304LCB2(最大)116.4113.1314LCB2(最大)118115.4305LCB2(最大)117.6114.9315LCB2(最大)107105.1306LCB2(最大)117.9116316LCB2(最大)159.9158.8307LCB2(最大)131.7130.7最不三利工三況下三吊桿三的內(nèi)三力注：LC三B2為最三不利三組合三工況三。其中三單元30三7、31三6為兩三邊的三兩根三短吊三桿，三可以三看出三其受三力最三大。20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏68吊桿三受力三分析三：吊桿三的驗(yàn)三算多三參考三斜拉三索的三規(guī)定三，拉三索的三容許三應(yīng)力三不大三于0.三4（拉三索的三抗拉三標(biāo)準(zhǔn)三強(qiáng)度三），三安全三系數(shù)三為2.三5。該三橋吊三桿采三用12三1φ三5平行三鋼絲三索，三鋼絲三的標(biāo)三準(zhǔn)強(qiáng)三度為17三58三MP三a(由試三驗(yàn)測(cè)三得),設(shè)計(jì)三容許三強(qiáng)度三為0.三4（70三3.三2M三Pa），三單根三鋼絲三的公三稱截三面積三為19三.6三3三mm三2,通過(guò)三模擬三分析三可看三出單三元30三7的最三大應(yīng)三力為55三4.三5M三pa三,而單三元31三6的最三大應(yīng)三力為66三8.三7M三pa接近0.三4（70三3.三2M三Pa），三吊桿三的驗(yàn)三算還三未考三慮拱三軸線三偏位三、拱三圈扭三曲(見(jiàn)圖6.三18三)。因三此短三吊桿三的安三全系三數(shù)偏三低。三如宜三賓小三南門三金沙三江大三橋（三見(jiàn)圖6.三19）就三是4對(duì)8根短三吊桿三發(fā)生三斷裂三。20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏69試驗(yàn)三目的三及依三據(jù)項(xiàng)目三組在三重慶三交通三科研三設(shè)計(jì)三院橋三梁試三驗(yàn)室三對(duì)最三短和三最長(zhǎng)三吊桿三的鋼三絲進(jìn)三行銹三蝕檢三測(cè)、三破斷三試驗(yàn)三，目三的是三找出三吊桿三內(nèi)高三強(qiáng)鋼三絲銹三蝕和三極限三強(qiáng)度三的一三些規(guī)三律，三為以三后對(duì)三舊有三鋼管三混凝三土吊三桿安三全性三和剩三余壽三命的三評(píng)價(jià)三提供三參考三，主三要依三據(jù)有三：1、重三慶交三通科三研設(shè)三計(jì)院三武隆三烏江三二橋三檢驗(yàn)三報(bào)告2、《城市三橋梁三養(yǎng)護(hù)三技術(shù)三規(guī)范》C三JJ三99三-2三00三33、《金屬三材料三室溫三拉伸三試驗(yàn)三方法》G三B/三T2三28三-2三00三2采樣記錄表序號(hào)吊桿采樣部位樣本長(zhǎng)度(cm)1短吊桿1下部602短吊桿1上部603短吊桿2下部604短吊桿2上部605長(zhǎng)吊桿中部6020三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏7020三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏7110年后三高強(qiáng)三鋼絲三承載三力試三驗(yàn)1、將三試驗(yàn)三段的三鋼絲三逐一三編號(hào)三后排三列，三在去三除了三每一三根鋼三絲的三銹層三之后三，選三擇該三根鋼三絲的三較小三截面三尺寸三進(jìn)行三測(cè)量三，此三測(cè)量三尺寸三作為三鋼絲三的有三效截三面尺三寸；2、根三據(jù)記三錄數(shù)三據(jù)以三及鋼三絲外三觀的三觀察三對(duì)照三鋼絲三銹蝕三程度三分級(jí)三標(biāo)準(zhǔn)三進(jìn)行三分類三統(tǒng)計(jì)三；3、對(duì)三編好三號(hào)的三鋼絲三進(jìn)行三抗拉三強(qiáng)度三試驗(yàn)三；4、對(duì)三鋼絲三抗拉三試驗(yàn)三對(duì)應(yīng)三拍照三；5、數(shù)三據(jù)統(tǒng)三計(jì)及三分析三。20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏7220三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏73編號(hào)等級(jí)樣本病害描述鋼絲原直徑（mm)原鋼絲限負(fù)荷（KN)鋼絲現(xiàn)直徑（mm)極限負(fù)荷（KN）樣本破壞部位1Ⅴ出現(xiàn)輕度麻坑但不連續(xù)534.54.7130.6下2Ⅴ出現(xiàn)輕度麻坑但不連續(xù)534.54.7330.9下3Ⅲ白粉中出現(xiàn)黃色銹漬534.54.8232上銹蝕等級(jí)銹蝕程度銹蝕等級(jí)銹蝕程度1完好5出現(xiàn)輕度麻坑但不連續(xù)2鋅層氧化，生成細(xì)粉6出現(xiàn)中度連續(xù)麻坑3細(xì)粉中出現(xiàn)黃色銹漬7嚴(yán)重麻坑4出現(xiàn)擦不掉的黃色銹斑8斷絲或接近斷絲鋼絲三銹蝕三程度三等級(jí)三表吊桿三鋼絲三抗拉三試驗(yàn)20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏74短吊三桿1上部三鋼絲三極限三負(fù)荷三密度三曲線短吊三桿1下部三鋼絲三極限三負(fù)荷三密度三曲線長(zhǎng)吊三桿中三部鋼三絲抗三拉試三驗(yàn)短吊三桿2上部三鋼絲三極限三負(fù)荷三密度三曲線20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏75短吊三桿2下部三鋼絲三極限三負(fù)荷三密度三曲線原吊三桿的三極限三負(fù)荷三是從60三0多根三的鋼三絲中三選擇三了52根表三面完三好的三鋼絲三做抗三拉試三驗(yàn)，三然后三取其三極限三負(fù)荷三的平三均而三得到三，試三驗(yàn)極三限負(fù)三荷取34三.5三KN。從三鋼絲三抗拉三試驗(yàn)三可以三看出三：（1）、三吊桿三由于三上、三下錨三頭在三施工三時(shí)沒(méi)三有處三理好三，在三營(yíng)運(yùn)10年后三，吊三桿內(nèi)三高強(qiáng)三鋼絲三銹蝕三比較三嚴(yán)重三；（2）、三吊桿三在試三驗(yàn)室三進(jìn)行三解剖三和鋼三絲的三抗拉三試驗(yàn)三后，三從整三體上三看，三中部三的銹三蝕好三于上三、下三部三，但三就是三中部三護(hù)套三完好三的吊三桿內(nèi)三高強(qiáng)三鋼絲三抗拉三強(qiáng)度三損失三也比三較嚴(yán)三重；（3）、三從試三驗(yàn)數(shù)三據(jù)和三鋼絲三的極三限密三度曲三線可三以看三出，三無(wú)論三是吊三桿的三上部三、下三部以三及中三部，三在營(yíng)三運(yùn)10年后三，武三隆烏三江二三橋的三吊桿三鋼絲三都有三一定三程度三的腐三蝕，三銹蝕三程度三為3、4級(jí)的三比例三最高三，極三限負(fù)三荷在31三KN～33三KN范圍三的最三多，三吊桿三鋼絲三極限三負(fù)荷三折減三在7%～10三%之間三。結(jié)論三：20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏76鋼管三混凝三土以三及考三慮混三凝土三缺陷三的鋼三管混三凝土三承載三能力三試驗(yàn)三研究20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏77結(jié)構(gòu)三模型三試驗(yàn)三研究我國(guó)三對(duì)鋼三管混三凝土三的軸三心抗三壓的三承載三力計(jì)三算采三用規(guī)三程和三規(guī)定三的有三關(guān)計(jì)三算公三式都三提到三了鋼三管的三套箍三效應(yīng)三對(duì)承三載能三力的三影響三。構(gòu)三件的三含鋼三率無(wú)三疑將三對(duì)套三箍效三應(yīng)產(chǎn)三生影三響，三不同三含鋼三率的三構(gòu)件三其破三壞機(jī)三理是三否相三似？三哪種三規(guī)范三計(jì)算三的結(jié)三果與三實(shí)測(cè)三值更三接近三呢？三當(dāng)含三鋼率三較高三（6％～7％或D/三t<三57～67）的三構(gòu)件三，是三否有三類似三鋼結(jié)三構(gòu)的三明顯三強(qiáng)化三作用三？鋼三管混三凝土三拱橋三拱肋三核心三混凝三土分三步不三均以三及核三心混三凝土三的脫三空對(duì)三承載三能力三的影三響有三多大三？通三過(guò)模三型試三驗(yàn)、三模型三對(duì)比三試驗(yàn)三進(jìn)行三研究三，從三而對(duì)三舊有三鋼管三混凝三土拱三橋承三載能三力評(píng)三估提三供參三考這三就達(dá)三到了三試驗(yàn)三的最三終目的。20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏7820三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏79根據(jù)三相似三理論三，我三們采三用和三原型三一樣三的介三質(zhì)條三件即三彈性三模量E、泊三松比三相同三。加三載后三模型三變形三量與三模型三尺寸三相比三小得三多，三這就三避免三了幾三何畸三變及三荷載三畸變?nèi)漠a(chǎn)三生。三本試三驗(yàn)只三考慮三模型三的形三狀、三含鋼三率與三原形三相似三，也三即是三相似三理論三的第三三論三－現(xiàn)三象相三似。三模型三設(shè)計(jì)三條件三基本三滿足三相似三準(zhǔn)則三要求三。武三隆烏三江二三橋的三拱肋三鋼管三管徑三為￠70三0m三mX三8m三m，套三箍指三標(biāo)為0.三37三84。設(shè)三模型三鋼管三的外三徑為R,內(nèi)徑三為r，則三：三＝0.三04三73。據(jù)三現(xiàn)有三條件三，可三取￠14三0m三mX三1.三6m三mX三42三0m三m（含三鋼率三為4.三73％）三和￠10三0m三m三X三1.三2m三m三X三30三0m三m（含三鋼率三為4.三98％）三的無(wú)三縫鋼三管做三相似三模型三試驗(yàn)三。用δ3三.6三mm和δ4三.6三mm的鋼三板卷三制￠32三0m三mX三3.三7m三mX三96三0m三m和￠31三0m三mX三4.三6m三mX三93三0m三m然后三焊接三而成三鋼管三，做三含鋼三率不三同的三對(duì)比三試驗(yàn)三。￠32三0m三mX三3.三6m三mX三96三0m三m（含三鋼率三為4.三79％）三，￠31三0m三m三X三4.三6m三m三X三93三0m三m（含三鋼率三為6.三06％）三可滿三足試三驗(yàn)要三求。模型三的選三擇20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏80鋼板三母材三試驗(yàn)鋼材三的平三均屈三服極三限＝32三5.三3M三Pa三;抗拉三強(qiáng)度三極限=4三59三.1三M三Pa20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏81混凝三土材料核心三混凝三土用三料為三重慶三市地三維水三泥廠三生產(chǎn)三的52三5＃普三通硅三酸鹽三水泥三，采三用最三大粒三徑為20三mm的碎三石為三粗骨三料，三混凝三土中三摻入三水泥三用量1.三0％的FD三N-三5型混三凝土三低引三氣減三水劑三，采三用強(qiáng)三制式三攪拌三機(jī)拌三和。三混凝三土強(qiáng)三度由三與試三件在三同等三條件三下成三型養(yǎng)三護(hù)的15三cm三X1三5c三mX三15三cm和10三cm三X1三0c三mX三10三cm立方三體試三塊試三驗(yàn)得三出三。20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏8220三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏8320三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏84δ4三.6三mm構(gòu)件三的破三壞表三現(xiàn)δ3三.6三mm鋼管三砼構(gòu)三件力——橫向三和縱三向應(yīng)三變的三關(guān)系20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏85δ4三.6三mm鋼管三砼構(gòu)三件力——橫向三和縱三向應(yīng)三變的三關(guān)系鋼管三砼構(gòu)三件-位移三的關(guān)三系由荷三載與三橫向三應(yīng)變?nèi)?、縱三向應(yīng)三變的三關(guān)系三曲線三看出三，試三件處三于彈三性工三作階三段時(shí)三，曲三線斜三率較三大，三表明三鋼管三混凝三土短三柱彈三性性三能良三好，三此后三出現(xiàn)三屈服三階段三。如構(gòu)三件的三含鋼三率較三低，三鋼管三的套三箍作三用不三是很三明顯三，構(gòu)三件在三達(dá)到三峰值三后與三彈性三階段三相同三的曲三率卸三載；三如構(gòu)三件的三含鋼三率較三高，三鋼管三的套三箍作三用明三顯，三構(gòu)件三在達(dá)三到峰三值后三會(huì)回三落，三形成三一個(gè)三屈服三平臺(tái)三，荷三載不三變，三而應(yīng)三變?cè)鋈?，三而后三與彈三性階三段相三同的三曲率三卸載三。構(gòu)件三的殘余三變形三很大三，表三明結(jié)三構(gòu)塑三性性三能良三好。由力三－位三移關(guān)三系曲三線可三以看三出：三在荷載三到達(dá)三峰值三以前三，構(gòu)三件的三位移三變化三不大三，達(dá)三到峰三值后三位移三變化三很大三。20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏86δ3三.6三mm構(gòu)件三軸向三荷載三和極三限荷三載的三比值三－泊三松比μδ4三.6三mm構(gòu)件三軸向三荷載三和極三限荷三載的三比值三－泊三松比μ由軸三向荷三載和三極限三荷載三的比三值與三泊松三比μ的關(guān)三系曲三線可三以看三出：試件三的初三始泊三松比三都在0.三2～0.三3之間三，即三為鋼三材的三泊松三比。三在受三荷后三期，三當(dāng)達(dá)三到極三限荷三載的0.三6倍左三右時(shí)三，泊三松比三迅速三增大三，即三開(kāi)始三發(fā)揮三鋼材三的約三束效三應(yīng)，三混凝三土的三應(yīng)力三不斷三增大三，其三橫向三變形三系數(shù)三將不三斷增三大，三當(dāng)超三過(guò)鋼三材的三橫向三變形三系數(shù)三時(shí)，三由二三者變?nèi)螀f(xié)三調(diào)在三鋼管三的混三凝土三之間三產(chǎn)生三緊箍三力。由圖三也可三以看三出δ4三.6三mm構(gòu)件三比δ3三.6三mm構(gòu)件三鋼管三的套三箍作三用更三明顯三明顯三，δ4三.6三mm構(gòu)件三，達(dá)三到極三限荷三載的0.三8倍左三右時(shí)三，混三凝土三的橫三向變?nèi)蜗等龜?shù)才三明顯三超過(guò)三鋼材三的橫三向變?nèi)蜗等龜?shù)，三泊松三比才三迅速三增大三。20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏87核心三混凝三土分三步不三均對(duì)三承載三能力三的影三響序號(hào)構(gòu)件描述鋼號(hào)混凝土強(qiáng)度4t/D含鋼率試驗(yàn)極限承載力N(KN)根據(jù)試驗(yàn)修正后CECS28:29計(jì)算極限承載力N(KN)折減比例1￠320mmX3.6mmX960mmA3鋼焊接管C400.046

612615%￠320mmX3.6mmX960mmA3鋼焊接管C30/C40各1/20.0465196

￠320mmX3.6mmX960mmA3鋼焊接管C300.046

51082￠140mmX1.6mmX420mmA3鋼焊接管C33/C41各1/20.0461100

13.78%￠140mmX1.6mmX420mmA3鋼焊接管C33/C41各1/20.0461140

10.66%￠140mmX1.6mmX420mmA3鋼焊接管C330.046

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20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏88不同三脫空三率對(duì)三承載三能力三的影三響序號(hào)構(gòu)件描述病害描述混凝土強(qiáng)度等級(jí)試驗(yàn)極限承載力N(KN)承載力折減（％）備注（病害相當(dāng)于實(shí)橋的脫空高度h）2￠140mmX1.6mmX420mm脫空高度h=0.8mm;脫空率＝0.0757％C4112004.80%實(shí)橋的脫空高度h=4mm;￠140mmX1.6mmX420mm脫空高度h=0.8mm;脫空率＝0.0757％C4112004.80%實(shí)橋的脫空高度h=4mm;￠140mmX1.6mmX420mm脫空高度h=0.8mm;脫空率＝0.0757％C4111806.40%實(shí)橋的脫空高度h=4mm;3￠140mmX1.6mmX420mm脫空高度h=1.2mm;脫空率＝0.1391％C4311409.50%實(shí)橋的脫空高度h=6mm;￠140mmX1.6mmX420mm脫空高度h=1.2mm;脫空率＝0.1391％C4311608.00%實(shí)橋的脫空高度h=6mm;￠140mmX1.6mmX420mm脫空高度h=1.2mm;脫空率＝0.1391％C4311806.40%實(shí)橋的脫空高度h=6mm;20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏89從上三表可三以看三出：三鋼管三混凝三土脫三空率三對(duì)鋼三管混三凝土三極限三承載三能力三的影三響是三不同三的。三脫空三率大三，則三強(qiáng)度三降低三就多三，當(dāng)三脫空三率低三于0.三07三57％（三也即三課題三依托三項(xiàng)目三的拱三肋鋼三管脫三空高三度低三于4m三m）基三本上三對(duì)構(gòu)三件的三整體三受力三影響三不大三。但三當(dāng)脫三空率三大于1.三93三5％（三也即三課題三依托三項(xiàng)目三的拱三肋鋼三管脫三空高三度高三于35三mm），三鋼管三對(duì)核三心混三凝土三的套三箍作三用基三本上三無(wú)效三，相三當(dāng)于三鋼管三和混三凝土三單獨(dú)三受力,承載三能力三也折三減得三特別三厲害三，當(dāng)三脫空三率大三于5.三95三7％（三也即三課題三依托三項(xiàng)目三的拱三肋鋼三管脫三空高三度高三于75三mm），三在脫三空部三位的三鋼管三還容三易失三穩(wěn)，三而使三構(gòu)件三的承三載力三大大三降低三。20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏90鋼管三砼構(gòu)三件套三箍作三用對(duì)三照表從試三驗(yàn)可三已看三出鋼三管混三凝土三的套箍三作用三明顯三，鋼管三混凝三土構(gòu)三件共三同作三用的三極限三承載三力比三鋼管三和混三凝土三單獨(dú)三作用三的承三載力三之和三提高三大約[1三26三-(三42三+3三4)三]/三(三42三+3三4)三=65三.7三%左右。20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏91對(duì)鋼三管混三凝土三短柱三承載三力計(jì)三算的三再討三論(1)根據(jù)三規(guī)范三計(jì)算三的承三載力三與試三驗(yàn)結(jié)三果的三比較三與分三析20三11三-3三-1三9重慶三交科三院王三福敏92上述三比較三可以三看出三規(guī)范《C三EC三S2三8:三90三》對(duì)鋼三管混三凝土三短柱三的計(jì)算三更準(zhǔn)三確、三更經(jīng)三濟(jì)。通過(guò)三對(duì)鋼三管混三凝土三構(gòu)件三的破三壞機(jī)三理的三試驗(yàn)三分析三，我三們發(fā)三現(xiàn)鋼三管混三凝土三構(gòu)件三在極三限破三壞時(shí)三，隨三著混三凝土三承受三的荷三載比三例越三來(lái)越三大，混凝三土的三體積三變化三也越三來(lái)越三大，三而鋼三材還三處在三塑性三階段三?；烊寥_(dá)到三極限三抗壓三強(qiáng)度三時(shí)，三對(duì)鋼三材產(chǎn)三生極三大的三拉應(yīng)三力而三使構(gòu)三件破三壞。因此三，對(duì)三于常三用的