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宽幅空心板桥梁承载力分析及抗剪加固技术
路佳阔
（中铁十八局集团第二工程有限公司，064000，河北唐山）
摘 要：在分析桥梁承载力数据过程中注重数据来源的多样性，对其结构内的模糊数据进行极限状态评
估，应用软件模型对数据进行模拟，检验桥梁极限承载力是否能达到标准承载力状态；通过了解宽幅空心板
桥梁剪力破坏机理设计具有针对性的抗剪加固措施，以及对有限元模型进行加固技术的实现，在试验过程中
对桥梁施加剪力，并实施抗剪加固技术，对实施抗剪加固技术前后的抗剪应力数据进行对比，证明了抗剪加
固技术的有效性。 关键词：宽幅空心板；有限元模型；桥梁承载力；抗剪加固技术
中图分类号：U 491 文献标志码：A 文章编号：1000–4726(2022)11–1536–04
beaRing caP acity analysis and anti-sheaR ReinfoRcement technique
of wide hollow slab bRidge
LU Jia-kuo
(No.2 Engineering Co., Ltd., of China Railway 18th bureau group, 064000, Tangshan, Hebei, China)
abstract: This paper focuses on the diversified data sources during bridge bearing capacity
analysis and carried out limit state assessment for structural fuzzy data. Software model was used for
data simulation, to test whether the limit bearing capacity of bridge could reach the standard bearing
capacity or not; shear force failure mechanism of wide hollow slab bridge was researched to design
specific shear reinforcement measure, and finite element model was used to realize the reinforcement
technique. Shear force was applied to bridge during test and shear reinforcement was carried out. The
effectiveness of shear reinforcement technique was verified through shear stress data comparison before
and after shear reinforcement. Keywords: wide hollow slab; finite element mode; bridge bearing capacity; shear reinforcement
technique
1 宽幅空心板桥梁承载力分析
1.1 宽幅空心板桥梁承载力评估
对宽幅空心板桥梁承载力进行分析，首先需要采
集相关参数，宽幅空心板桥梁在不同使用阶段有不同
的承载力参数，所以对桥梁承载能力进行评估阶段的
划分，桥梁承载评估阶段初期更容易获取相应的力学
数据，在获取数据过程中不能精确获取宽幅空心板结
构数据内容，需要采用较复杂的数据获取模型进行结
构性能判定。 承载力评估中级阶段要避免人力资源和物力资源
的干扰，需要反映出宽幅空心板桥梁自身建设经济。
承载力评估终极阶段将采用一系列数据分析策略，放
宽桥梁承载力数据获取标准，增加数据的可替换位置，
并放宽数据使用条件。 由于承载力相关数据具有多样性，本文在评估过
程中应用各类模糊数学算法完成数据的综合性模糊评
定。在现场数据调查的基础上，考虑到宽幅空心板桥
梁承载力数据由结构数据、损伤数据以及监测数据等
类型组成，所以还将采用荷载与理论组合的方法对桥
梁承载力极限状态进行评估，并按照 JTG 3362—2018
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》内
容组合极限状态评估公式：
γS
≤ R
(f
1f2d
) （1）
式中： γ
代表载荷效应下的标准组合参数， S
代
表宽幅空心板桥梁极限状态破坏参数， R
代表桥梁整
体结构抗力函数， f
1代表宽幅空心板整体强度， f 2代
表宽幅空心板组成材料强度， d
代表不同结构尺寸下
的结构力学参数。 宽幅空心板桥梁应在最大支撑力与支点之间进行
跨中承载力检测，对于连续性承载力数据的计算模型
要添加腹板结构处的承载力，再参照桥梁建筑图纸重
收稿日期：2022–08–10
作者简介： 路佳阔（1987—），男，河北邢台人，工程师， e-mail：
547377943@qq.com.
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Vol.53 No.11 Nov. 2022
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新测绘所测结构出的力学状态图，图纸中的力学状态
标注要按照最新版的JTGD 60—2015《公路桥涵通用
设计规范》作为样本。 本文将在宽幅空心板有限结构承载力的基础数据
上完成标准承载力系数的测定，设定宽幅空心板桥梁
正面承载力为 M
，根据荷载不同阶段而获取的桥面承
载力组合设计值为 γM
，则宽幅空心板桥梁正面承载
力系数计算公式可表示为：
K
=M
/γM
（2）
当计算结果大于等于 1，证明该监测面积内的桥
梁结构的承载力满足标准的构架组合参数值；若计算
结果小于 1，证明该监测面积内的桥梁结构承载力不
能满足标准的构架组合参数值。 本文还利用 ANSYS软件模型计算宽幅空心板桥
梁单面的极限承载能力，通过对宽幅空心板的规范
性模型建立获取制造材料对桥梁承载力影响程度，
常规性宽幅空心板采用 40号混凝土作为基础材料，
能够满足较强预应力钢筋的横纵交错关系。在软件
模型中使用宽幅空心板混凝土材料单元作为桥梁承
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