预应力混凝土箱梁砸击后损伤检测与仿真分析

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发布时间：2021-09-04

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预应力混凝土箱梁砸击后损伤检测与仿真分析
王鸣军
(常州市市政管理处，江苏常州213002)
摘要：该文以常州市某大桥引桥为对象，研究探讨了砸击事故对预应力混凝土箱梁桥总体技术状况和安全性能的影响。结果表
明：砸击事故造成引桥桥面铺装与箱梁顶板面积约(1．5×1．5)m 的区域直接被砸穿，箱梁顶板3根纵向、3根横向预应力钢筋被
砸外露且局部下凹变形，主筋被砸弯。有2个箱室顶板混凝土受冲击破碎、劈裂、脱空，腹板与顶板交接处纵向开裂，腹板混凝土
产生5条斜向裂缝。纵向预应力筋锚固齿板混凝土在顶板连接处破碎，钢筋露出。在假定的砸击荷载作用下，理论仿真分析顶、底
板及腹板受损面积略大于实测结果。
关键词：预应力混凝土箱梁；砸击损伤；技术状况；检测与评定；预应力筋；裂缝；常州市
中图分类号：U447 文献标识码：A 文章编号：1009—7716(2013)03—0137—03
0 前言
2012年12月22日上午11时左右，常州某大
桥引桥第五联附近打桩机倒塌，桥梁受到撞击多
处受损。为全面了解和掌握此次事故对桥梁结构
总体技术状况和安全性能的影响，本文选取砸击
事故后受损的预应力混凝土箱梁为研究对象，通
过对受损桥梁主体结构及其附属构件的全面检查
结果，掌握了大桥桥面砸击后重要结构部位的技
术状况。同时，对桥面砸击进行了结构损伤仿真分
析，研究了桥面砸击引起的箱梁受力分布规律【。
从而为此类事故造成的桥梁损伤状况及其加固维
修提供了经验与技术支撑。
1 工程概况
事故桥梁为常州市某大桥引桥第五联，跨径组
合为(3×30)m，单箱5室结构，分别于支座处和每
跨跨中处设置横隔板，箱梁横断面为斜腹板截面，
桥面宽度30．5 m，底板宽23．5 m。箱梁高1．70 m，顶
板厚25 cm，底板厚22 cm一40 em，腹板厚45 em～
75 em。主梁采用C50混凝土，桥墩、桥台采用C30
混凝土，桥面铺装采用8 em厚沥青混凝土铺装+1 mm
防水层+5 em厚钢筋混凝土铺装。设计荷载：公路
一I级，人群荷载：3．5 kN／m 。桥梁总体布置如图1
所示，事故现场参见图2所示。
2 箱梁砸击后受损区域调查
通过对大桥受到砸击后的损伤和缺陷进行全
面、细致、深入的现场检查，查明结构主要构件的
损伤区域及损伤程度，以便能分析、评价损伤对桥
梁技术状况产生的影响。
收稿日期：2013一叭一1O
作者简介：王鸣军(1967一)，男，江苏太仓人，高级工程师，从
事市政公路、桥梁工程养护、管理工作。
a．立面图
b．箍横断画图
图1常州市某大桥引桥第五联总体布置及典型
断面图(单位：cm)
图2 常州市某大桥引桥第五联受打桩机倒塌砸击事故现场
经事故现场调查与测定，打桩机砸击后大桥
主要受损区域包括：(1)受砸击区域主要为引桥第
五联15#～16#墩间跨；(2)桥面铺装与箱梁顶板砸
击面积大致为(1．5×1．5)m ，沿桥梁纵向为15#～16#
墩问跨东侧距15#墩顶伸缩缝中心21．0 m～22．5 m，
横向为东侧端部5．2 m一6．7 m范围。砸穿区域附近
桥面铺装多处位置有坑槽；(3)东侧约7．6 m非机动
车道栏杆、约5．7 m分隔墩栏杆被砸断，相应受损
部位下方混凝土局部破损。
3 箱梁砸击后结构技术状况检测结果
3．1 箱梁表观状况检查
针对箱梁受到直接砸击的情况，深人检查箱
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