云南山区典型“三无”桥梁承载力计算分析和建议董继乾+陈俊晓---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---摘要：建国之初云南山区建设很大一批未经详细计算、无设计图、无规范，仅凭工匠经验建造的“三无桥梁”。笔者在云南山区国家级贫困县禄劝县及周边乡镇几座典型桥梁进行实地走访测量，进行桥梁病害分析和承载力评估。本文将运用有限元分析软件（MIDAS），就该地区最为典型的两座石拱桥（六孔桥和---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---裕康桥）进行实际承载力计算分析，给出合理的圬工桥梁计算模型，并对具体桥梁提出通行意见和维护建议。关键词：圬工拱桥；计算；建议DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.1260计算模型现状及修正对于实腹圬工拱桥的计算，在现有文献中，为了方便计算拱上建筑的荷载，大多以实体模型直接进行建模计算。该方法虽然可以保证拱上建筑自重计算精确，但是只能将整体圬工材料当做均质各项同性材料考虑。然而由于拱上建筑各个石块之间的连接方式非刚性连接，即石块之间的砂浆灰缝无法完全传递拉力和弯矩。因此拱上建筑考虑为均质材料并与主拱共同参与受力会导致计算结果偏于不安全。所以在建立模型时可对拱桥进行裸拱分析，即仅考虑主拱圈的承力作用，偏安全地将拱上建筑当做荷载施加于主拱圈上。特别的，对于弧线形荷载微分成为各个微段，以直代曲，用每段上的平均荷载当做均布荷载施加于每个微段上。对于空腹段，则将立柱周围半个小拱圈的总自重换算为立柱段的均布荷载。活载需按照拱桥影响线进行最不利位置加载，另外应考虑拱上建筑的对荷载的扩散作用，即实腹段加载以45度向下扩散。1竹园村裕康桥竹园村裕康桥由于建成年代大约为1989年，处于连接禄大路和禄撒路两个主干道，同时也连通竹园村、发明村等多个村庄的重要桥梁，每日通行量较大。由于该村地理条件十分差，建成多年来因维护路段的资金欠缺，导致该路段晴通雨阻，该桥梁也受到了一定程度的破坏。竹园村裕康桥经实地测量，其主要尺寸如图1。1.1计算模型用MIDAS软件进行有限元计算分析，估算桥梁的安全性。由于经过实地测量，两跨桥梁大体对称，即两跨主要参数（主拱跨径、矢高）尺寸相差不超过0.5m，误差小于5%。因而可取半结构进行分析，1.2计算结果（1）静载作用下。经过分析，该桥梁主拱弯矩，应力图如图2：可见在静载作用下，主拱压力线与拱轴线偏离较大，最大负弯矩位置为空腹段小拱圈的跨中下方，最大正弯矩位置是拱顶。根据应力图，所有截面处于受压状态。（2）活载作用下。由于该桥梁当时并未遵循任何活载设计规范，故而无法进行设计校验，只可以按照目前的通行状况进行实际加载。根据实地通行量调查，---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---通行车辆主要为农用车、小型客车和总重15吨左右的运矿车。故分别按照汽车-15级荷载（根据公路桥涵设计通用规范JTJ021-89）、公路-II级（根据公路桥涵设计通用规范JTGD60-2015）由于应力图与弯矩图形状与静载下一致，故在此不再赘述。可以根据弯矩应力图总结该桥梁主要截面（弯矩、应力最大处）的内力应力值，位置342kN·m，正应力最大为-1.62MPa，最小为-1.05MPa，均尚未出现拉应力，且拱桥自重产生的应力占总应力90%以上。根据相关资料，用于建设拱桥的材料强度大约为7.5MPa，即采用M7.5砂浆进行砌筑。故而理论计算桥梁安全系数在4.5-5.0左右。2六孔桥六孔桥建于1950年代，为该地区建成年代最为久远的主干桥梁之一。同时该桥梁作为连接多个村庄的生命线工程，经过统计，长期有小型客车，农用车辆，甚至有车重15-20吨左右钛矿运输车通过。由于该桥梁为连续拱桥，要求每一跨桥梁水平推力互相抵消。若水平推力不能平衡，则容易造成桥墩倾覆，导致全桥垮塌。但是因为造桥当年施工技术落后，导致各个拱圈形状不一，且单个拱圈形状不对称，因此拱圈受力复杂，桥墩受不对称推力。2.1计算模型在计算时可着重考虑拱桥薄弱位置，即形状差别较大的两孔桥梁，即第5和第6孔（桥墩两侧水平推力差异大）进行建模。主拱、桥墩采用梁单元...