重庆交建工程勘察设计有限公司，重庆，401121
摘要：大型重车不断地出现，使得其通行桥梁的安全性引起广泛关注，有必要对重车过桥进行检算，保证重车的安全通行。文中针对重庆某县道上的圬工拱桥，进行了六轴重车通行的检算，包括主拱圈强度、强度—稳定、挠度等的验算，对同类型桥梁的重车通行检算具有一定的指导意义，具有较好的工程实践意义。
关键词：圬工拱桥，重车过桥，检算
0 引言
近几十年来，石化、冶金、电力等工业设备不断呈现“大型化、重型化”发展趋势,以大型运输构件为主的重车不断地出现，给公路运输系统带来越来越大的压力。桥梁作为公路的咽喉，对重车能否安全过桥具有决定性作用。因此，有必要对重车过桥进行检算分析，以判定重车能否安全通过桥梁。
1 某圬工拱桥工程概况
某圬工拱桥位于重庆市开县X509路上，是一座单跨空腹式圬工拱桥。该桥净跨径30.5m，矢高6.15m，主拱圈厚度0.75m，宽8.65m；腹拱圈共计6个，净跨2.50m，矢高0.65，厚0.20m。桥面布置为0.4m（护栏）＋7.85m（车行道）+0.4m（护栏）。
2 重车通行检算分析
现有一六轴重车欲通过上述圬工拱桥，总重为83吨，重车平面如图1所示。
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图1 六轴重车平面图（单位：m）
针对上述六轴重车的通行，对圬工拱桥检算分析，以了解桥梁结构的安全现状，并为桥梁结构通行六轴重车的安全性提供科学的技术依据。
2.1 材料参数
（1）块石
强度等级：MU60；弹性模量：7300MPa；容重：20.00 kN/m3；线膨胀系数：8.0000e-006；设计值：fcd=15.89MPa，ftmd=1.09MPa。
2.2 荷载作用
（1）结构自重：块石比重20kN/m3。
（2）二期铺装：拱顶填料厚40cm，沥青混凝土铺装层10cm。
（3）设计汽车活载：六轴重车荷载，总重为83吨，纵向轴距、横向轮距等信息如图1所示。
2.3 作用组合
承载能力检算分析采用承载能力极限状态组合：1.2×恒载+1.4×汽车荷载（影响线布载）(不含冲击)。
2.4 圬工拱桥承载能力评定
按《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61-2005）第4.0.5条规定，公路圬工桥涵结构按本规范表4.0.9规定的受压偏心距限值范围内的承载力应按下列公式计算：
式中，—结构重要性系数；—轴向力设计值；—构件截面面积；—砌体或混凝土轴心抗压强度设计值；—构件轴向力的偏心距e和长细比对受压构件承载力的影响系数；
2.5 具体检算
本次计算软件采用Midas Civil 2010，采用梁单元按平面杆系计算建模；全桥共计40个单元，41个节点。
根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTGT-J21-2011）的第7.3.1条对结构的承载能力进行折减，折减系数取为0.9。
（1）主拱圈强度验算
表1 1.2×恒载+1.4×重车最大
表2 1.2×恒载+1.4×重车最小
综上所述，在六轴重车荷载作用下，该圬工拱桥主拱圈强度验算能满足要求，但拱脚承载力富余量偏小。
（2）主拱圈整体“强度-稳定”验算
主拱整体“强度—稳定”验算按《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61-2005）第5.1.4条规定进行。该桥整体“强度—稳定”验算结果如表3所示。
表3 主拱圈整体“强度-稳定”验算
注：工况①：基本组合(永久荷载):1.2恒载；工况②：基本组合:1.2恒载+1.4活载；工况③：基本组合(永久荷载):1.0恒载；工况④：基本组合:1.0恒载+1.4活载。
综上所述，在四种荷载组合下，何兴桥主拱圈的整体“强度——稳定”验算能够满足要求。
（3）主拱圈挠度验算
对于不同截面，承载能力极限状态下的最大挠度(向下)分别为：
①L/8截面：0.308362cm<L/1000=3.05cm；②L/4截面：0.734551cm<L/1000=3.05cm；③3/8截面：0.949203cm<L/1000=3.05cm；④拱顶1/2截面：0.955889cm<L/1000=3.05cm。
综上所述，在六轴重车荷载作用下，何兴桥主拱圈挠度验算能够满足要求。
（4）检算结论及建议
依据现场检测、检算结果：桥梁在通过六轴重车时，主拱圈强度验算、整体“强度—稳定”验算、挠度验算均满足要求，重车可以安全通过。值得注意的是，拱脚处承载力富余量偏小。因此，建议在监护状态下，重车居中行驶缓慢过桥，限速10公里/小时，禁止人群通行。
3 结语
大型重车不断地出现，势必需要通过桥梁以完成运输，因此需要检算重车过桥的安全性。本文通过对一单跨空腹式圬工拱桥重车通行的具体检算，得知圬工拱桥主拱圈强度验算、“强度—稳定”验算、挠度验算等均满足要求，六轴重车可以安全地通过该圬工拱桥。本文为同类型桥梁的重车通行检算提供了一定的方案，具有较好的工程应用意义。
参考文献
[1]《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/T H21-2011）；
[2]《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）；
[3]《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61-2005）；
[4]《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTGT-J21-2011）。
论文作者:朱亚明
论文发表刊物:《基层建设》2016年15期
论文发表时间:2016/11/8
标签：拱圈论文; 拱桥论文; 强度论文; 过桥论文; 荷载论文; 桥梁论文; 挠度论文; 《基层建设》2016年15期论文;