基于应变监测的预应力混凝土梁桥安全评估

张瑞斌

（山西省交通新技术发展有限公司，山西 太原 030012）

早期建设的桥梁，经历几十年的岁月，风化、车辆荷载、温度、甚至是其他微小的因素都可能使桥梁本身的结构性受到一些影响[1-2]。笔者针对一座预力混凝土I型梁桥进行分析，探讨桥梁老劣化后桥体的变形能力与预力损失程度，并利用桥梁监测与数值模拟掌握变形的安全范围，以确保路人行车及桥体安全。

1 数值模型概况

针对某预力混凝土I型梁桥，采用有限元法进行数值模拟分析，使用Midas Civil分析桥梁的变形、应力、断面预力等，并搭配监测数据来调校模型，使模型能更符合桥梁现状。

本文讨论的梁桥，桥全长360 m，全宽40 m，为单向四车道，宽19.6 m。头尾第一跨与第十跨的跨长为20 m，第二跨至第九跨的跨长均为40 m，其桥梁立面图如图1。

图1 桥梁立面图（单位：cm）

图1每跨的上部结构形式为简支预应力混凝土梁，主要为主梁与桥面板连结的合成断面组成。由于此桥于第七跨与第十跨发现有结构性裂缝及非结构性裂缝产生，因此将两跨所有梁换成新设计的梁。新桥跨与旧桥跨结构模型虽然近乎相同，但在材料性质与预应力筋性质上却大不相同，且在断面部分上，桥板厚度、梁腹板厚度、端隔梁厚度、中隔梁厚度等等也有些许差异。建立预应力混凝土梁桥数值模型时，由于大多数跨结构相同，仅差别于新旧桥跨及跨长，因此将旧桥跨（更换前）与新桥跨（更换后）区分出来做分析，建立40 m新桥跨、40 m旧桥跨、20 m新桥跨、20 m旧桥跨4种模型。……