经济的钢梁铁路桥评估

• 钢梁铁路桥

• 40吨卡车的屈曲评估

• LUSAS进行结构强度的验证

很多钢桥都被认为已不符合设计规范 BS5400 第三部分的要求。两家咨询公司都采用 LUSAS Bridge 证实了结构具有 40t 的承载能力，而按照设计规范，其侧向约束不足，应进行严格的限载。

为了满足新的欧洲立法的要求，所有英国桥梁都要进行 40t 通行能力的评估。作为桥梁评估工作中的一部分，英国铁路有限公司需要对一三跨斜交桥梁进行评估。该桥名为 Hack 桥，位于伦敦市伦敦路， A237 线跨越 Hack 桥车站南面两铁路线的通道，它由两个砖砌的拱形边跨和一 12m 长的中跨组成，其中中跨是由钢边梁组成的。这些主梁支撑着桥面上的砖砌护栏，主钢槽位于石头桥墩与主梁底缘之间。*初的简化评估表明该桥承载能力可能不够，经与与铁路公司的总工程师 Pell 讨论，要求进行更严格的分析。

采用 LUSAS Bridge ， Rober West 建立了一边梁模型。使用直接建模的方法，用壳单元 QSL8 来模拟主梁的腹板和翼板，其中 QSL8 单元能考虑膜变形和弯曲变形，且能在屈曲分析时进行特征值提取。用梁单元 BSL3 对腹板横肋及腹板与翼板的角隅连接部位进行了模拟。 40t 荷载下桥面系评估分析为主梁提供了竖向荷载，且按一系列的逐渐增加的节点荷载作用，以模拟槽形桥面板的三角形荷载。 UDL 代表了主梁自重和支撑在主梁上缘上的护栏荷载。

在屈曲特征值分析中，主要考察了前 7 阶基本屈曲模态。然后将特征值或荷载因子用于初始分析模型，从而得到了屈曲临界状态下的上翼板应力。根据 BS5400 第三部分 C 1.9.7 .5 的规定，用这些应力值确定极限压应力值。按规范的 C1.9.12.4 中的规定，对主梁在横向倾覆弯矩和滑移力作用下的稳定性进行了验证。

在进行桥梁的第三类复核时，设菲尔德城市参议会的桥梁和建筑服务部采用了较为精细的建模方法，该部曾完成了多座该类桥梁的评估工作。采用厚壳单元 QTS4 模拟边梁的各个部分，其中包括加紧肋。分析时，桥台处用刚性支撑，边梁横向位置处用弹簧支撑，同时采用精细的网格，结果表明边梁具有足够的强度，这证实了*初的桥梁评估。得到的*小荷载因子是 2.55 ，这表明使用弹簧支座模拟桥面板和加紧肋提供的约束作用是可取的。

使用 BS5400 规范进行桥梁评估允许使用有限元分析方法计算有效长度，但并不是规范明确规定的方法。欧洲规范 3 的第二部分——桥梁和板结构，明确指出，用有限元方法进行特征值分析可用于确定结构的屈曲特性。这就使得在进行桥梁评估时，人们就很明白地选择诸如 LUSAS Bridge 的软件。

当开始按 BS5400 或其他设计规范，对各种类型桥梁结构的完好性进行评估的结果不满足要求时， LUSAS Bridge 提供了一个非常实用和合算的评估方法。它有助于消除其它一些不必要的加固、维修工作和交通管制。