基于裂缝高度的PSC连续箱梁桥承载能力快速评定方法

摘要

本发明公开了一种基于裂缝高度的PSC连续箱梁桥承载能力快速评定方法。该方法利用梁桥上相应主梁跨中截面处的弯矩-裂缝高度的计算公式求取出现裂缝时该跨中截面处的实测弯矩，依据各弯矩值对梁桥的承载能力进行快速评定。本发明的方法还可以用于规范体系法中，即通过利用本发明的方法对PSC连续箱梁桥的承载能力进行快速评定以判断是否需要进行荷载试验，使荷载试验的目的更加明确。

主权项

1.基于裂缝高度的PSC连续箱梁桥承载能力快速评定方法，其特征在于，方法包括以下步骤：首先，对待评定PSC连续箱梁桥各主梁进行调查，确定待评定梁桥上的关键截面，其中，关键截面为待评价梁桥被调查的主梁跨中截面，且该主梁跨中截面区域有裂缝；所述主梁跨中截面区域为：顺桥向，该主梁跨中截面前后0.5m的区域；之后，分别求取待评定梁桥各关键截面的实测弯矩，并根据各关键截面的实测弯矩对相应主梁的承载能力进行评定，待评定梁桥的承载能力为所有主梁中承载能力最不利的情况：当关键截面为中跨中梁跨中截面：且该中跨中梁跨径小于等于23米时：其实测弯矩y₁计算公式为：y₁=-18018x₁⁴+50610x₁³-39260x₁²+10939x₁+2997.7    （式1），x₁'为该中跨中梁跨中截面区域的平均实测裂缝高度，单位为米；h₁为该中跨中梁的梁高,单位为米；L₁为该中跨中梁跨径，单位为米；y₁≤5780kN·m，说明该中跨中梁的承载能力处于满足规范承载能力要求的区间；5780kN·m＜y₁<8566kN·m，说明该中跨中梁的承载能力超出规范承载能力允许的区间；y₁≥8566kN·m，说明该中跨中梁的承载能力超过了抗力的标准值；当关键截面为中跨边梁跨中截面，且该中跨边梁跨径小于等于23米时：其实测弯矩y₂计算公式为：y₂=-24100x₂⁴+70086x₂³-60104x₂²+19159x₂+2062.7    （式2）；x₂'为该中跨边梁跨中截面区域的平均实测裂缝高度，单位为米；h₂为该中跨边梁的梁高,单位为米；L₂为该中跨边梁跨径，单位为米；y₂≤5798kN·m，说明该中跨边梁的承载能力处于满足规范承载能力要求的区间；5798kN·m＜y₂<8648kN·m，说明该中跨边梁的承载能力超出规范承载能力允许的区间；y₂≥8648kN·m，说明该中跨边梁的承载能力超过了抗力的标准值；当关键截面为边跨中梁跨中截面，且该边跨中梁跨径小于等于23米时：其实测弯矩y₃计算公式为：y₃=-25087x₃⁴+69251x₃³-54960x₃²+16493x₃+2966.1    （式3）；x₃'为该边跨中梁跨中截面区域的平均实测裂缝高度，单位为米；h₃为该边跨中梁的梁高,单位为米；L₃为该边跨中梁跨径，单位为米；y₃≤6722kN·m，说明该边跨中梁的承载能力处于满足规范承载能力要求的区间；6722kN·m＜y₃<9843kN·m，说明该边跨中梁的承载能力超出规范承载能力允许的区间；y₃≥9843kN·m，说明该边跨中梁的承载能力超过了抗力的标准值；当关键截面为边跨边梁跨中截面，且该边跨边梁跨径小于等于23米时，其实测弯矩计算公式为：y₄=-11612x₄⁴+35005x₄³-24323x₄²+4878.8x₄+4443.6    （式4）；x₄'为该边跨边梁跨中截面区域的平均实测裂缝高度，单位为米；h₄为该边跨边梁的梁高,单位为米；L₄为该边跨边梁跨径，单位为米；y₄≤6761kN·m，说明该边跨边梁的承载能力处于满足规范承载能力要求的区间；6761kN·m＜y₄<10020kN·m，说明该边跨边梁的承载能力超出规范承载能力允许的区间；y₄≥10020kN·m，说明该边跨边梁的承载能力超过了抗力的标准值；当关键截面为中跨中梁跨中截面，且该中跨中梁跨径大于23米小于等于27米时，其实测弯矩y₅计算公式为：y₅=-13253x₅⁴+43870x₅³-40631x₅²+14309x₅+4049.2    （式5）；x₅'为该中跨中梁跨中截面区域的平均实测裂缝高度，单位为米；h₅为该中跨中梁的梁高,单位为米；L₅为该中跨中梁跨径，单位为米；y₅≤8252kN·m，说明该中跨中梁的承载能力处于满足规范承载能力要求的区间；8252kN·m＜y₅<12130kN·m，说明该中跨中梁的承载能力超出规范承载能力允许的区间；y₅≥12130kN·m，说明该中跨中梁的承载能力超过了抗力的标准值；当关键截面为中跨边梁跨中截面，且该中跨边梁跨径大于23米小于等于27米时，其实测弯矩计算公式为：y₆=-15016x₆⁴+52257x₆³-52942x₆²+20553x₆+3169.1    （式6）；x₆'为该中跨边梁跨中截面区域的平均实测裂缝高度，单位为米；h₆为该中跨边梁的梁高，单位为米；L₆为该中跨边梁跨径，单位为米；y₆≤8311kN·m，说明该中跨边梁的承载能力处于满足规范承载能力要求的区间；8311kN·m＜y₆<12340kN·m，说明该中跨边梁的承载能力超出规范承载能力允许的区间；y₆≥12340kN·m，说明该中跨边梁的承载能力超过了抗力的标准值；当关键截面为边跨中梁跨中截面，且该边跨中梁跨径大于23米小于等于27米时，其实测弯矩y₇计算公式为：y₇=-11070x₇⁴+34459x₇³-26515x₇²+6903.5x₇+5969.2    （式7）；x₇'为该边跨中梁跨中截面区域的平均实测裂缝高度，单位为米；h₇为该边跨中梁的梁高，单位为米；L₇为该边跨中梁跨径，单位为米；y₇≤9308kN·m，说明该边跨中梁的承载能力处于满足规范承载能力要求的区间；9308kN·m＜y₇<13520kN·m，说明该边跨中梁的承载能力超出规范承载能力允许的区间；y₇≥13520kN·m，说明该边跨中梁的承载能力超过了抗力的标准值；当关键截面为边跨边梁跨中截面，且该边跨边梁跨径大于23米小于等于27米时，其实测弯矩y₈计算公式为：y₈=-8809.6x₈⁴+30911x₈³-26215x₈²+7484.2x₈+5981.7    （式8）；x₈'为该边跨边梁跨中截面区域的平均实测裂缝高度，单位为米；h₈为该边跨边梁的梁高，单位为米；L₈为该边跨边梁跨径，单位为米；y₈≤9388kN·m，说明该边跨边梁的承载能力处于满足规范承载能力要求的区间；9388kN·m＜y₈<13860kN·m，说明该边跨边梁的承载能力超出规范承载能力允许的区间；y₈≥13860kN·m，说明该边跨边梁的承载能力超过了抗力的标准值；当关键截面为中跨中梁跨中截面，且该中跨中梁跨径大于27米小于等于32米时，其实测弯矩y₉计算公式为：y₉=-7199.6x₉⁴+24389x₉³-19295x₉²+4884.3x₉+7859.8    （式9）；x₉'为该中跨中梁跨中截面区域的平均实测裂缝高度，单位为米；h₉为该中跨中梁的梁高，单位为米；L₉为该中跨中梁跨径，单位为米；；y₉≤11520kN·m，说明该中跨中梁的承载能力处于满足规范承载能力要求的区间；11520kN·m＜y₉<16850kN·m，说明该中跨中梁的承载能力超出规范承载能力允许的区间；y₉≥16850kN·m，说明该中跨中梁的承载能力超过了抗力的标准值；当关键截面为中跨边梁跨中截面，且该中跨边梁跨径大于27米小于等于32米时，其实测弯矩计算公式为：y₁₀=-5466x₁₀⁴+21157x₁₀³-18590x₁₀²+5217.7x₁₀+7922    （式10）；x₁₀'为该中跨边梁跨中截面区域的平均实测裂缝高度，单位为米；h₁₀为该中跨边梁的梁高，单位为米；L₁₀为该中跨边梁跨径，单位为米；；y₁₀≤11600kN·m，说明该中跨边梁的承载能力处于满足规范承载能力要求的区间；11600kN·m＜y₁₀<17160kN·m，说明该中跨边梁的承载能力超出规范承载能力允许的区间；y₁₀≥17160kN·m，说明该中跨边梁的承载能力超过了抗力的标准值；当关键截面为边跨中梁跨中截面，且该边跨中梁跨径大于27米小于等于32米时，其实测弯矩y₁₁计算公式为：y₁₁=-5671.1x₁₁⁴+17765x₁₁³-9882.7x₁₁²+944.09x₁₁+8942.6    （式11）；x₁₁'为该边跨中梁跨中截面区域的平均实测裂缝高度，单位为米；h₁₁为该边跨中梁的梁高，单位为米；L₁₁为该边跨中梁跨径，单位为米；y₁₁≤12640kN·m，说明该边跨中梁的承载能力处于满足规范承载能力要求的区间；12640kN·m＜y₁₁<18250kN·m，说明该边跨中梁的承载能力超出规范承载能力允许的区间；y₁₁≥18250kN·m，说明该边跨中梁的承载能力超过了抗力的标准值；当关键截面为边跨边梁跨中截面，且该边梁跨径大于27米小于等于32米时，其实测弯矩y₁₂计算公式为：y₁₂=-3122.8x₁₂⁴+12795x₁₂³-8179.9x₁₂²+1095.4x₁₂+9045.2    （式12）；x₁₂'为该边跨边梁跨中截面区域的平均实测裂缝高度，单位为米；h₁₂为该边跨边梁的梁高，单位为米；L₁₂为该边跨边梁跨径，单位为米；y₁₂≤12740kN·m，说明该边跨边梁的承载能力处于满足规范承载能力要求的区间；12740kN·m＜y₁₂<18710kN·m，说明该边跨边梁的承载能力超出规范承载能力允许的区间；y₁₂≥18710kN·m，说明该边跨边梁的承载能力超过了抗力的标准值；当关键截面为中跨中梁跨中截面，且该中跨中梁跨径大于32米小于等于37米时，其实测弯矩y₁₃计算公式为：y₁₃=-4728.2x₁₃⁴+15821x₁₃³-9699.6x₁₃²+1159.2x₁₃+10706    （式13）；x₁₃'为该中跨中梁跨中截面区域的平均实测裂缝高度，单位为米；h₁₃为该中跨中梁的梁高，单位为米；L₁₃为该中跨中梁跨径，单位为米；y₁₃≤15060kN·m，说明该中跨中梁的承载能力处于满足规范承载能力要求的区间；15060kN·m＜y₁₃<19760kN·m，说明该中跨中梁的承载能力超出规范承载能力允许的区间；y₁₃≥19760kN·m，说明该中跨中梁的承载能力超过了抗力的标准值；当关键截面为中跨边梁跨中截面，且该中跨边梁跨径大于32米小于等于37米时，其实测弯矩y₁₄计算公式为：y₁₄=-2784.7x₁₄⁴+11458x₁₄³-7819.3x₁₄²+1217.6x₁₄+10840    （14）；x₁₄'为该中跨边梁跨中截面区域的平均实测裂缝高度，单位为米；h₁₄为该中跨边梁的梁高，单位为米；L₁₄为该中跨边梁跨径，单位为米；y₁₄≤15180kN·m，说明该中跨边梁的承载能力处于满足规范承载能力要求的区间，结构处于正常运营状态；15180kN·m＜y₁₄<22350kN·m，说明该中跨边梁的承载能力超出规范承载能力允许的区间；y₁₄≥22350kN·m，说明该中跨边梁的承载能力超过了抗力的标准值；当关键截面为边跨中梁跨中截面，且该边跨中梁跨径大于32米小于等于37米时，其实测弯矩y₁₅计算公式为：y₁₅=-2494.1x₁₅⁴+6508.8x₁₅³+2270.1x₁₅²-1313.3x₁₅+11644    （式15）；x₁₁'为该边跨中梁跨中截面区域的平均实测裂缝高度，单位为米；h₁₅为该边跨中梁的梁高，单位为米；L₁₅为该边跨中梁跨径，单位为米；y₁₅≤17750kN·m，说明该边跨中梁的承载能力处于满足规范承载能力要求的区间；17750kN·m＜y₁₅<23970kN·m，说明该边跨中梁的承载能力超出规范承载能力允许的区间；y₁₅≥23970kN·m，说明该边跨中梁的承载能力超过了抗力的标准值；当关键截面为边跨边梁跨中截面，且该边跨边梁跨径大于32米小于等于37米时，其实测弯矩y₁₆计算公式为：y₁₆=-778.06x₁₆⁴+4210.5x₁₆³+740.35x₁₆²-379.54x₁₆+11824    （式16）；x₁₆'为该边跨边梁跨中截面区域的平均实测裂缝高度，单位为米；h₁₆为该边跨边梁的梁高，单位为米；L₁₆为该边跨边梁跨径，单位为米；y₁₆≤17920kN·m，说明该边跨边梁的承载能力处于满足规范承载能力要求的区间；17920kN·m＜y₁₆<25480kN·m，说明该边跨边梁的承载能力超出规范承载能力允许的区间；y₁₆≥25480kN·m，说明该边跨边梁的承载能力超过了抗力的标准值；当关键截面为中跨中梁跨中截面，且该中跨中梁跨径为大于37米小于等于43米时，其实测弯矩y₁₇计算公式为：y₁₇=-4394.1x₁₇⁴+13765x₁₇³-5627.8x₁₇²-1105.9x₁₇+13897    （式17）；x₁₇'为该中跨中梁跨中截面区域的平均实测裂缝高度，单位为米；h₁₇为该中跨中梁的梁高，单位为米；L₁₇为该中跨中梁跨径，单位为米；；y₁₇≤19540kN·m，说明该中跨中梁的承载能力处于满足规范承载能力要求的区间；19540kN·m＜y₁₇<26910kN·m，说明该中跨中梁的承载能力超出规范承载能力允许的区间；y₁₇≥26910kN·m，说明该中跨中梁的承载能力超过了抗力的标准值，应立即封闭交通；当关键截面为中跨边梁跨中截面，且该中跨边梁跨径为大于37米小于等于43米时，其实测弯矩y₁₈计算公式为：y₁₈=-1348.8x₁₈⁴+5890.6x₁₈³-1421.6x₁₈²-449.3x₁₈+13746    （式18）；x₁₈'为该中跨边梁跨中截面区域的平均实测裂缝高度，单位为米；h₁₈为该中跨边梁的梁高，单位为米；L₁₈为该中跨边梁跨径，单位为米；y₁₈≤19690kN·m，说明该中跨边梁的承载能力处于满足规范承载能力要求的区间；19690kN·m＜y₁₈<28700kN·m，说明该中跨边梁的承载能力超出规范承载能力允许的区间；y₁₈≥28700kN·m，说明该中跨边梁的承载能力超过了抗力的标准值；当关键截面为边跨中梁跨中截面，且该边跨中梁跨径为大于37米小于等于43米时，其实测弯矩y₁₉计算公式为：y₁₉=-23.332x₁₉⁴+2437.2x₁₉³+2193.4x₁₉²+1219.6x₁₉+14937    （式19）；x₁₉'为该边跨中梁跨中截面区域的平均实测裂缝高度，单位为米；h₁₉为该边跨中梁的梁高，单位为米；L₁₉为该边跨中梁跨径，单位为米；；y₁₉≤23080kN·m，说明该边跨中梁的承载能力处于满足规范承载能力要求的区间；23080kN·m＜y₁₉<30450kN·m，说明该边跨中梁的承载能力超出规范承载能力允许的区间；y₁₉≥30450kN·m，说明该边跨中梁的承载能力超过了抗力的标准值；当关键截面为边跨边梁跨中截面，且该边跨边梁跨径为大于37米小于等于43米时，其实测弯矩y₂₀计算公式为：y₂₀=-52.343x₂₀⁴+1433.5x₂₀³+2769.4x₂₀²+1661.9x₂₀+14979    （式20）；x₂₀'为该边跨边梁跨中截面区域的平均实测裂缝高度，单位为米；h₂₀为该边跨边梁的梁高，单位为米；L₂₀为该边跨边梁跨径，单位为米；y₂₀≤23400kN·m，说明该边跨边梁的承载能力处于满足规范承载能力要求的区间；23400kN·m＜y₂₀<31520kN·m，说明该边跨边梁的承载能力超出规范承载能力允许的区间；y₂₀≥31520kN·m，说明该边跨边梁的承载能力超过了抗力的标准值。