连续试验（共8篇）
连续试验 篇1
连续刚构桥作为大跨径桥梁的主要型式, 它施工方便、养护费用低, 尤其是高墩时造价明显降低, 越来越受到桥梁设计者的青睐。本文以江西省南昌县金沙大道南延工程K9+355桥为工程背景, 对大跨径连续刚构桥的静、动载试验的试验内容和过程进行了详细的阐述, 具有一定的工程意义和实用价值。
1 工程概况
江西省南昌县金沙大道南延工程K9+355桥为跨友谊渠而建, 上部结构为三跨15m+20m+15m钢筋混凝土连续刚构桥, 砼强度等级为C30。桥面宽30m, 横向共分为等宽的2幅桥, 每幅桥宽15m, 其主跨支点梁高为1.8m, 跨中梁高为0.7m, 梁底曲线为圆曲线。
下部结构为桩接盖梁桥台、薄壁墩, 基础为钻孔灌注桩, 桥台盖梁高1.5m, 宽1.7m, 台下采用单排钻孔灌注桩基础, 桩径为1.5m;薄壁墩厚0.8m, 墩下采用刚筋混凝土承台, 承台厚度1.5m, 台下采用单排钻孔灌注桩基础, 桩径为1.2m。所有基桩均要求进入弱风化泥质粉砂岩不小于1m。
桥梁按照双幅进行设计, 半幅桥面横断面布置形式为:1.5m人行道+2.25m非机动车道+11.25m车行道, 非机动车道和车行道之间未设置永久性分隔带。
2 试验目的及内容
荷载试验的目的是检验桥梁结构的整体受力性能和承载力。主要包括静载试验和动载试验。
静载试验主要包括:应力、应变、挠度、裂缝测试, 其主要目的是掌握结构现有工作状况, 判断桥梁的实际工作状况是否处于正常受力状态。
动载试验主要包括振动波形和动应变测量, 其目的是通过测量的数据和纪录的波形, 得到桥梁结构的冲击系数、自振频率、阵型与阻尼比等动力特性, 以检验桥梁的承载能力、整体刚度, 评定桥梁的整体动力特性。
1) 静载试验
根据设计标准, 利用等效荷载的原则, 考虑沥青混凝土桥面铺装层恒载及设计活载叠加作用, 计算出试验等效荷载。理论计算采用现行的有限元分析软件, 为真实模拟车辆行驶状态及不利情况, 加载工况分为对称布载与偏载工况, 偏载工况车位偏向人行道侧。
测试内容及仪器
(1) 应变测试:采用由弦式数码应变计、集线箱、JMZX-2006综合测试仪组成的采集系统, 测定混凝土结构的静应变值;
(2) 挠度测试:采用精密水准仪测定结构的静挠度和支座沉降;
(3) 裂缝观测:采用裂缝测宽仪对跨中截面梁底、墩顶截面进行观测。
2) 动载试验
动载试验的具体测试项目有:模态试验;跳车试验;跑车试验。
(1) 模态试验 (自振频率测试)
模态试验测试桥跨为右幅桥梁每跨1/4点处均布设测点, 通过在固定点激励 (中跨1/4处) , 移动传感器的方式进行测试, 一共26个测点。见图2。
跳车试验是在桥面无任何障碍的情况下, 用1辆350kN试验车在试验跨越过跳车板以激发桥梁振动, 同时测量桥梁结构的振动响应, 并通过采用高灵敏度的拾振器和放大器测量结构在激励下的振动, 测量桥梁结构的振动响应, 然后进行谱分析, 求出结构自振特性。
跑车试验主要是为了测试冲击系数。动力荷载作用于结构上, 会在结构上产生应变与挠度, 相应的可用测试仪器采集控制断面的动应变或动挠度, 动应变 (挠度) 一般较同样的静荷载所产生的相应静应变 (挠度) 大。动应变 (挠度) 与静应变 (挠度) 的比值称为活荷载的冲击系数。由于应变 (挠度) 反映了桥跨结构在荷载作用下的受力情况, 是衡量结构性能的主要依据, 因此活载冲击系数综合地反映了动力荷载对桥梁结构的动力作用, 它与结构型式, 车辆运行速度和桥面的平整度等有关。
3 试验结果分析
1) 静荷载试验结果评定
(1) 试验荷载下实测值与理论计算值的比值评定
通过分析试验结果可以看出:对于刚筋混凝土桥梁, 在试验荷载作用下, 试验桥跨控制截面最大实测挠度和应变的校验系数均小于1.10, 说明试验跨段主要控制截面的实际强度和刚度满足设计要求。
(2) 实测残余变形值与实测总变形值的比值评定
从试验结果可知, 实测残余变形值与实测总变形值的比值均满足《试验方法》中第3.19条Sp/Stot≤0.20要求, 说明试验跨段结构的弹性工作性能较好, 具有良好的弹性恢复能力。
(3) 裂缝情况的评定
从裂缝检查情况可知, 在加载前、加载后, 试验跨段箱梁跨中截面梁底、墩柱顶等主要受力构件未出现肉眼可见裂缝, 说明结构处于正常工作状态。
(4) 沿梁高应变分布情况的评定
从试验结果数据分析可知, 试验跨梁沿梁高应变测点的实测值基本呈线性变化, 与理论值相关性较好, 符合平截面假定, 说明试验跨段结构处于良好的弹性工作阶段。
2) 动荷载试验结果评定
根据K9+355跨友谊河桥动荷载试验实测数据与理论计算分析如下:
1) 跑车试验实测冲击系数最大为1.25, 小于设计规范理论计算值1.30。
2) 模态试验和跳车试验所得到的桥梁竖向自振特性基本是一致的;实测一阶基本频率6.13Hz略大于理论模型计算值5.87Hz, 表明该桥的动力性能和整体刚度满足设计荷载要求。
4 结论
在试验荷载作用下, 南昌县金沙大道南延工程K9+355跨友谊河桥试验跨段结构的应变、挠度校验系数均小于1.10, 实测残余变形值与实测总变形值的比值满足《试验方法》要求, 主要受力构件未发现肉眼可见的裂缝, 结构处于工作正常状态, 满足设计荷载下的使用要求。
在试验荷载作用下, 桥梁实测一阶基本频率大于理论模型计算值, 实测冲击系数小于设计规范理论计算值, 说明结构处于正常工作状态, 满足设计荷载下的使用要求。
摘要：通过对江西省南昌县某连续刚构桥进行静、动力荷载试验, 测试其在最不利荷载作用下对应位置的应变、应力、挠度。采用DH5923动态信号采集分析系统, 了解结构体系在试验荷载作用下的实际工作状态和受力性能, 综合评价结构的强度、刚度以及整体的工作性能。
关键词：荷载试验,应力,应变,挠度,强度,刚度
参考文献
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连续试验 篇2
【关键词】预应力混凝土；连续刚构桥梁；试验检测技术
预应力混凝土连续钢构桥梁是目前交通运输体系中最为常见的桥梁结构形式之一，展开相应的试验检测工作对确保预应力混凝土连续钢构桥梁质量达标有重要影响。已有研究中分析认为：对预应力混凝土连续钢构桥梁试验检测技术的科学应用能够动态获取与桥梁结构状态相关的质量数据，进而用于对桥梁质量是否合格的判断。同时，预应力混凝土连续钢构桥梁试验检测技术的应用也能够为相关工作人员对桥梁项目的质量管理提供支持，利用试验检测中所得到的技术数据，督促对质量管理工作的调整与改进，从而使预应力混凝土连续钢构桥梁工程建设而更加合理与高效。本文即重点以预应力混凝土连续钢构桥梁为例，对桥梁结构试验检测中的关键技术及其应用展开分析与探讨：
1、预应力混凝土连续钢构桥梁试验检测常见方法
1）无线电检测技术及其应用
在预应力混凝土连续钢构桥梁的运行中，受到结构周期性荷载作用力、材料质量不合格、以及外部环境温度等因素的影响，均可能导致混凝土结构表面出现裂缝。在裂缝缺陷的影响下，会导致混凝土结构应力方面产生变化。在此状态下，通过对无线电检测技术的应用，能够得到裂缝产生区域下的应力波特性，从而可分析得到裂缝缺陷的所处位置以及因裂缝问题对整个预应力混凝土结构所产生的疲劳损伤。应用无线电检测计数能够深入对桥梁结构进行探伤，从而积极分析桥梁工程项目中潜在的质量与安全隐患。
2）红外热像仪检测技术及其应用
红外热像仪对桥梁结构的试验检测原理如图（见图1）所示。结合图1，应用红外热像仪对预应力混凝土连续钢构桥梁进行试验检测的主要作用是获得桥梁项目中各个结构所对应的温度图。由于不同属性的物体在温度上有不同的表现，且预应力混凝土连续钢构桥梁结构较薄，因此在其他条件一致时，温度上升较快，能够被红外热像仪所检测到，以热点的方式显示在温度图上，方便工作人员对缺陷进行准确定位。同时，根据检测所得到的数据信息，可按照如下方式对预应力混凝土结构的缺陷深度进行科学计算，如下式所示：
该式中，L为缺陷深度，为导热系数，t为时间单位，Ts为完好部分区域温度，为温度差异；
3）感应检测技术及其应用
在对预应力混凝土连续钢构桥梁的试验检测中，传感器及其技术的应用是非常重要的一个环节。例如，为监测预应力混凝土连续钢构桥梁在车辆通行状态下的翼墙的位移情况，可将位移传感器放置于桥梁翼墙结构上进行动态监测，分析监测数据以判断翼墙在车辆通行状态下的振动幅度是否符合要求，判定其振动幅度是否会对整个桥梁结构的安全性产生威胁。同时，在预应力混凝土连续钢构桥梁受荷载作用力影响时，钢筋部分会产生一定程度上的振动或弯曲，荷载超过设计标准时还可能诱发折断现象，为预防此类问题的发生，可应用加速器对预应力混凝土连续钢构桥梁结构中的钢筋应力波进行测量，以判断桥梁结构中钢筋的使用情况，为后续的维修决策提供依据。
4）声波投射技术及其应用
声波投射技术主要被应用于对预应力混凝土连续钢构桥梁的桥桩部分的监测。此项监测技术的基本原理如下图2所示，即预应力混凝土连续钢构桥梁中桥桩部位所使用的建筑材料具有声波穿透的特性，故可应用相应装置采集桥桩部位的声波信号，根据对声波的分析的对不同建筑材料类型进行区分，并且可通过分析不同类型建筑材料在被声波穿透后所回传振动波的方式来了解桥桩桩基内部建筑材料是否存在应力破坏的问题，进而及时发现隐患并处理。以对地基基础的检测为例，声波投射法夏可用于桩径>60cm的工程监测，对判断桩内缺陷有确切价值，可依据概率法、PSD法、或NEP法进行判定。
5）回弹弯沉技术及其应用
在预应力混凝土连续钢构桥梁的试验检测中，回弹弯沉监测技术主要可用于在标准轴载规定下对路面表面或路基表面轮隙位置的检测，据此可以确定路面表面或路基表面的总垂直变形值，对预应力混凝土连续钢构桥梁整体结构状态进行判定。
2、预应力混凝土连续钢构桥梁试验检测技术原理
目前工程实践中可用于混凝土应力测试的传感器有较多类型，常见类型包括钢弦式应变计以及电阻式应变计等。其中，钢弦式应变器制造依据为振弦理论，在应用于预应力混凝土连续钢构桥梁中时具有精度高、稳定性高、以及灵敏度高的特点，可用于长期性观测。同时，由于此类应变计在试验检测中采用脉冲激振方式激振，测试速度快，并且具有良好的绝缘性能，故而适用于对混凝土结构应力的监测。其基本工作原理为：在一密封的刚质圆筒内的两端张紧一细钢弦丝，弦丝受到脉冲后可作微幅自由振动，通过频率检测仪测量出钢丝的自振频率，即可换算出弦丝所受张力。
结合混凝土箱梁结构中可能受到的温度、荷载因素变化影响，在应变器中装设有智能式芯片，此类芯片具有记忆功能，在出厂投入使用前可以将传感器的具体型号、编号、以及标定系数等关键参数储存于传感器内。钢弦式应变器的主要技术参数为钢弦丝自振频率，该参数与应变参数之间有一定的对应关系，如下式所示，即对于预应力混凝土连续钢构桥梁而言，其混凝土结构应变可以简单视作为自振频率所对应的二次函数：的
混凝土构件应变参数=待定系数A*钢弦丝自振频率+待定系数B*钢弦丝自振频率+待定系数C；
在此基础之上，结合最小二乘法，通过所求得的钢弦丝自振频率参数，确定待定系数A/B/C的取值，经过拟合处理后得到二次函数关系式以及各待定系数所对应的应变表达式。在应力监控状态下，将所测试得到的钢弦频率参数代入混凝土构件应变参数计算式中，从而可以得到预应力混凝土连续钢构桥梁所对应的应力取值。
以预应力混凝土连续钢构桥梁中的箱梁悬臂浇筑作业而言，所采取的施工工序大多为挂篮前移→立模→混凝土浇筑→张拉预应力钢绞线。因此，对预应力混凝土连续钢构桥梁的应力测量也应当按照上述步骤进行。同时，为确保预应力混凝土连续钢构桥梁应力结构的安全与稳定，需要分别对悬臂浇筑施工过程中三个工况以及特殊工况下的应变进行动态跟踪监测。考虑到混凝土在应力测量上的特殊性，建议在各个相应工况结束10h后进行应力测量，以确保测量数据的真实与可靠。
3、结束语
预应力混凝土连续钢构桥梁是目前交通运输体系中桥梁项目最主要的结构形式之一，连续钢构的稳定性将直接关系到整个桥梁项目交通通信的顺畅性，同时也为在桥梁上所通行车辆提供安全保障。因此，在预应力混凝土连续钢构桥梁的建设全过程中，对结构进行全面试验检测是非常重要的。
参考文献
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连续刚构桥梁荷载试验分析 篇3
连续刚构桥由于跨度大, 要保持它的稳定性首先要进行科学的计算。桥梁荷载试验主要检测的目的就是考察应力和挠度的变化, 而承载力指标体现的是结构在最不利的受力情况下的各种指标。本文针对连续刚构桥梁荷载试验进行深入的研究和探讨。
一、连续刚构桥概述
我们常说的连续刚构桥, 不仅具有墩梁固结、主梁连续的特点, 可以使桥梁无伸缩缝、保证平稳行车, 还具有无体系转换、不设支座的特点, 从而提高桥梁的抗震性, 减少桥梁支座的材料用量。此外, 连续刚构桥因其科学合理的内力分布, 且科学的桥墩刚度设计, 对降低主梁弯矩有很大帮助, 可以有效地增大跨径。
假设在最不利作用的情况下, 无论是桥梁墩顶的水平位移、转角位移, 还是墩身剪力, 都会产生较大的变化, 从这一角度来看, 墩身的抗推刚度又不可过小。这就要求, 在设计高墩边跨连续刚构桥的桥墩时, 必须对墩身刚度做出精确的计算、合理的设计。
二、连续刚构桥的构造特点
1. 立面结构布置
立面有不同的结构形式, 连续刚构桥的主梁结构为适应主梁内力的变化, 在纵桥类型上通常采用不等跨变高度截面的结构布置形式。在工程实例中应根据主梁的内力分布情况, 具体按照等强度原则选定。受温度的影响, 为了满足温度变形, 在全桥跨度较长的情况下, 将中间的若干孔设置成连续刚构桥体系, 从而将全桥主梁做成连续整体结构体系, 而其余的孔则可以设计成墩梁铰支的连续梁体系, 这就通常所称的刚构—连续组合梁桥。
2. 预应力筋的结构布置
预应力筋是连续刚构桥的的重要组成部分, 它的结构布置与连续梁桥的结构布置十分的相似, 即常见的有横向、竖向、纵向预应力筋, 这就是工程施工中常称的三向预应力结构。随着施工技术的革新, 在目前在连续刚构桥的设计之中, 有许多新的施工工艺不断地被探索, 在此基础上提出了新的理论实践, 在纵向预应力筋的布置上只采用底板索、顶板索和仅在边跨的端部设置, 在受力的特殊要求下, 设置了部分弯起索的新的配索方案。
3. 连续刚构桥的适用范围
由于刚构桥相比于其他结构类型的桥梁具有许多优良特点, 尤其是在我国较为复杂的地形结构下, 高墩、大跨的桥梁结构被广泛地应用于桥梁基础工程之中。连续刚构桥常用于高墩、大跨的桥梁结构之中, 在工程施工中, 该式桥梁上部结构由于具有连续梁施工的一般特点, 连续梁施工的工艺许多都可以直接借鉴, 因此可以省下许多不必要的麻烦, 有较好的技术经济性。
三、连续刚构桥梁荷载试验的流程
1. 荷载试验的流程
试验的准备阶段:试验的准备过程是保证整个试验顺利进行的前提和基础。此阶段的准备内容包括对桥梁设计资料、施工工艺记录、监理记录、材料和工艺试验资料、养护记录、维护记录等与桥梁相关资料的收集;对桥梁现状的调研, 包括桥面、承载结构、支座、基础等进行表面检查;对设计荷载、试验拟定加载所产生的内力变化进行理论计算, 制定加载方案、测量方案、仪器设备的选型等;在试验的现场搭建必要的辅助设施, 如脚手架、测试仪表支架、放样的表面处理、测量单元布置、测量仪器校准等。整个准备阶段应当将所有保证试验顺利进行的工作准备到位。
2. 试验的实施阶段
试验的实施阶段是加载和观察的实施, 是整个试验的核心。这个阶段在各项准备工作到位的前提下进行, 按照设计完成的试验方案进行, 利用适合加载的设备对桥梁构件进行加载, 同时采集各种仪器的检测数据, 观测试验对象在加载前后的指标改变, 如挠度、应变情况、裂缝变化、加速度等, 同时利用人工或者仪器记录的方式对各种观测的数据进行准确而完整的记录。有时为了加载方案的完善还可进行试探性试验, 以求更好的试验结果。
3. 试验的结果分析和报告
分析和评价试验的效果也是重要的试验步骤之一。原始资料包括了大量的观测数据、文字记录、图表资料等, 受到各种因素的影响, 通常这些记录不会具备很强的条理性, 所体现出的结果也不能体现出客观规律。所以, 需要在试验后对其进行整理和分析, 进行综合性分析和比较, 从中找到规律和有价值的资料。同时利用设备和软件对数据进行科学的分析, 并按照相关的规范进行计算, 这样才能得到有效的试验结果。完成数据分析后, 就可以按照相关的规范、流程和检测目的的需求完成试验报告, 即对检测对象进行科学评价。
四、连续刚构桥梁荷载试验分析
某高速公路大桥全长1 580.52 m, 主桥为66+5 120+66 m刚构—连续组合梁桥, 其中10号、11号墩为梁墩固结的双薄壁墩。引桥分别为7 40、2 040 m预应力混凝土连续T梁;主桥主梁采用预应力混凝土箱梁, 为双箱单室截面;桥面宽度25.5 m, 最大纵坡≤2.0%, 桥面横坡1.5%, 设计荷载汽车—超20级, 挂车—120, 设计时速100 km/h, 双向四车道。下面对该大桥荷载试验进行分析。
1. 测试断面及测点布置
测试截面选在箱梁跨中截面、1/4截面, 支点截面以及T梁的跨中截面和支点截面。
2. 试验方法
(1) 应变拟采用在箱梁表面粘贴型号为SM-5A型的钢弦式应变计, 配匹振弦式读数器MB6TL系统测量。
(2) 控制截面挠度, 采用Topcon精密电子水准仪进行测量, 测量精度0.1 mm。
(3) 结构控制部位的混凝土表面开裂情况, 采用人工目力观测, 辅助刻度放大镜测定裂缝宽度, 裂缝长度和位置采用5 m钢卷尺直接量测。
3. 试验加载程序
(1) 在进行正式加载试验前, 宜用两辆载重加载车在桥跨L/2和L/4进行横桥向对称的预加载, 预加载试验每一加载载位的持荷时间以不少于20分钟为宜。预加载的目的在于, 一方面是使结构进入正常工作状态, 另一方面是检查测试系统和试验组织是否工作正常。预加载卸至零荷载, 并在结构得到充分的零荷恢复后, 才可进入正式加载试验。
(2) 正式加载试验按加载工况序号逐一进行, 完成一个序号的加载工况后, 应使结构得到充分的零荷恢复, 方可进入下一序号的加载工况。结构零荷载充分恢复的标志是, 实测结构的最大变位在最后一个10分钟内的增量小于第一个10分钟内增量的15%。
五、基于荷载试验的连续刚构桥梁承载力评定方法
1. 桥梁静载荷试验及其结果分析与评估
通过试验就能够得到一系列的静载荷试验数据, 对静载荷试验数据进行整理、认识、理解和分析的过程实际上就是一个进一步深化的过程, 在此过程当中我们希望能够探索出试验数据的内在规律, 从而通过这样一种内在规律来对桥梁的结构或者是性能进行科学有效的评价和分析。在对静载荷试验数据进行处理和分析的过程当中主要需要突出对数据所进行的整理修正和对评价方法与指标的选择使用, 而桥梁结构静载荷试验的评价指标实际上包括两个具体的方面:一方面是实测值与规范值的比较, 这样一种比较的结果能够准确地体现结构的实际工作状态;另一方面就是实测值与理论计算值的比较, 这样一种比较的结果所体现的就是结构的工作性能。由此就能够对桥梁进行科学有效的评价。
2. 桥梁动载荷试验及其结果分析与评估
之所以能够通过桥梁动载荷试验结果来对桥梁的整体结构与性能进行分析主要就是因为桥梁的较多动力特性有关, 这就包括桥梁结构的阻尼系数、频率以及振型等, 这就使得在进行桥梁动载荷试验结果的分析与评估时能够较好地排除外界环境的干扰。
在桥梁结构的动载荷试验当中能够获得多个桥梁结构振动系统的参数的时间历程曲线, 我们需要通过对这样一些时间历程曲线的处理来获取我们所需要的试验结果。在对时间历程曲线进行处理的时候, 根据不同的状况来选择分析处理方法, 所谓时域分析方法实际上就是直接对时程曲线进行说明和分析, 这样就能够得到阻尼比、振幅以及冲击系数等一系列的动力参数;而频域分析强调的则是通过一种数学方法来进行所得到的时域信号转换成为频域信号, 通过频域信号来揭示出频率的成分以及振动系统的传递特性, 在此基础之上就能够更进一步地确定出结构的频率分布特征, 并最终结合相关方面的评价指标来对桥梁结构的动力性能进行认识和分析。
六、结语
综上所述, 桥梁是国民生活活动的根本之一, 为了更加好保证人民的出行安全, 我们针对连续刚构桥梁荷载试验进行深入的研究和分析是有着十分重要的意义。
摘要：随着我国对桥梁动力分析设备的逐步更新, 连续刚构桥梁荷载能力的分析也将越来越精确。但是, 仅仅通过资料进行理论分析还不能够与实际情况达到完全相符。本文主要阐述了有关连续刚构桥梁荷载试验分析。
关键词：连续刚构,桥梁荷载,试验分析
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变截面连续箱梁桥静载试验研究 篇4
近20年来, 连续箱梁由于其独特的结构特点和适用性在我国得到了广泛应用, 其设计理论和施工技术也有了很大提高[1]。但近几年发现这种桥型的箱梁裂缝病害越来越多, 发展越来越严重, 甚至施工期间也会出现坍塌事故, 危及到桥梁与交通安全, 已引起专家们的共同关注[2]。其中有因变形引起的裂缝, 如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有因外载作用引起的裂缝;有因养护环境不当和化学作用引起的裂缝等[3]。
以某变截面连续箱梁桥为例, 该桥箱梁顶板、腹板、横隔板及其它部位存在着多条横纵向裂缝, 为了判断该桥正常使用性能和承载能力, 笔者充分利用该工程结构的现状参数, 结合有限元分析软件Midas进行模拟分析, 对其进行了静载分级试验。
1工程概况及主要外观缺陷
某大桥正桥主跨为 (62+92+124+92+62) m预应力混凝土连续变截面箱梁桥, 梁高2～7 m, 整体式双箱单室。主桥采用盆式橡胶固定支座, 最大吨位1 000 t。下部结构采用高桩承台双悬臂实体板式桥墩, 采用300号混凝土 (对应C30) , 桩基为钻孔灌注桩, 桩径1.5 m, 嵌入未风化整体基岩5 m, 容许最大单桩承载力1 500 t。经过20多年运营, 受到车辆冲击和重车的考验, 桥梁受到不同程度的损伤, 特别是箱梁出现较多裂缝, 已影响交通运营安全。主桥结构简图见图1所示, 横隔板裂缝统计见表1所示, 腹板裂缝统计见表2所示。
从裂缝的形态、长度、宽度及以前检查的情况看:箱梁端部斜裂缝为结构性裂缝 (多数已封闭) ;顶板纵向裂缝疑为施工时顶模拆除过早, 在荷载试验中加载和卸载中无明显变化;横隔板及其他部位的裂缝疑为收缩和温度影响所致裂缝。
2试验基本情况
2.1 试验工况及效率系数
为对该桥做全面分析, 选取该桥第4#～6#跨进行静载试验, 按试验构件截面“等效内力”原则确定每次加载时的汽车总数量和排列位置, 使加载汽车组成的行列荷载与设计荷载在该截面产生的内力基本相等。对各测试截面活载内力进行计算分析, 确定静载试验时荷载的大小。试验时共需14台装载后总重约为30 kN的加载车 (前轴重:66kN, 中、后轴重132 kN) 。根据设计荷载标准, 在所测试截面的内力影响线上, 按最不利位置, 根据实际加载车辆轴重、轴距等参数进行布载, 计算出控制截面在试验荷载作用下的最大内力值, 它与按设计规范要求布置荷载作用下的控制截面理论内力值的比值即为静载试验荷载效率。荷载效率系数计算见表3。
2.2 影响线及试验荷载布置 (三个工况示意)
经过计算确定工况Ⅰ静载试验需用7辆加载试验车。第4跨跨中截面弯矩影响线如图2所示, 工况Ⅰ (偏载) 加载车辆布置见图3。
经过计算确定工况Ⅱ静载试验需用7辆加载试验车。第5跨跨中截面弯矩影响线见图4, 工况Ⅱ (偏载) 加载车辆布置见图5。
经过计算确定工况Ⅴ静载试验需用14辆加载试验车。第5#墩支点截面弯矩影响线见图6, 加载车辆布置见图7。
3试验结果
3.1 应变测试结果及数据分析
静力荷载试验各工况下, 各控制截面箱梁底板应变测试结果见表4。
注:正数表示拉应变, 负数表示压应变。
由表4可知, 静载试验各工况下实测应变校验系数为0.62～0.88, 满足桥梁校验系数取值范围0.6～0.9要求。相对残余应变最大值为14.3%, 符合《大跨径混凝土桥梁的试验方法》中所规定的容许值20%的要求。
3.2 挠度测试结果及数据分析
静力荷载试验各工况下, 各控制截面挠度分布曲线对比见图8。由图8数据计算可知, 在静载试验各工况下实测挠度校验系数为0.57～0.88, 基本满足桥梁校验系数取值范围0.7～1.0要求, 且箱梁实测挠度均小于按弹性理论计算值。相对残余变位最大值为14.9%, 满足《大跨径混凝土桥梁的试验方法》中所规定的容许值20%的要求作为判定依据。
3.3 静载试验过程中裂缝观测
在静载试验期间, 除对箱梁挠度进行测试外, 还仔细寻找可能出现的各种裂缝, 特别是加载至最大荷载时对桥梁裂缝进行了观测。观测结果表明, 在加载工况工程中, 未发现新增裂缝, 原有裂缝宽度及长度均未发生变化。
4结论
通过该桥的静试验实测结果和理论分析对比, 对该桥的整体受力性能综合评定结论如下:
(1) 各工况静力试验荷载作用下, 应变校验系数在0.62～0.88之间, 满足桥梁校验系数取值范围0.6～0.9要求。挠度校验系数在0.57～0.88之间, 基本满足桥梁校验系数取值范围0.7～1.0要求, 表明该桥梁结构处于弹性工作状态, 结构强度、刚度满足设计规范要求。
(2) 各试验工况下各跨跨中截面的最大实测挠度均远小于设计规范允许值, 说明结构安全储备较大, 能够满足正常运行使用。
(3) 各工况试验荷载作用下, 未发现该桥出现新增裂缝, 且原有裂缝的裂缝宽度及长度均未发生变化, 说明裂缝对桥梁正常使用承载能力并无影响, 但为了提高桥梁使用的耐久性, 应该采取措施对现有裂缝及时修补。
综上所述, 该桥在设计使用荷载作用下, 整体工作性能良好, 安全储备较大, 结构处于弹性工作状态, 其强度和刚度满足设计规范要求, 但应对已发现的裂缝及时修补, 保证桥梁使用的耐久性。
摘要：针对某变截面连续箱梁桥顶腹板存在多条裂缝和超载超速现象, 为确保该桥使用安全, 本文通过静载试验, 将实测得到的应力、位移值与有限元分析软件建模计算得出理论值进行对比, 并结合相关规范对该桥实际受力性能进行了评估。试验结果表明:该变截面连续箱梁桥处于弹性工作范围之内, 安全储备较大, 能够满足正常使用所需要的承载力。
关键词：变截面连续箱梁,静载试验,裂缝,试验研究
参考文献
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某连续刚构桥的挂篮预压试验分析 篇5
平汤河支流桥位于重庆市涪陵区李渡新区杨二坪环一路上,是一座三跨预应力混凝土连续刚构桥,跨径布置为50+85+50 m。该桥采用三角形挂篮进行悬臂浇筑施工,全桥共27个梁段,墩顶0#梁段长10.0 m,两“T”构各划分为10对梁段,其梁段及梁段长度从根部至跨中分别为3.5m、4.0 m,累计悬臂总长为36.5 m,1#~10#梁段挂篮悬臂浇筑施工。1#~7#梁段长3.5 m,8#~10#梁段长4.0 m,11#、14#梁段为合龙段,长2.0 m,12#、13#梁段为边支点现浇段,梁长分别为2.0 m、4.42 m。全桥共有3个合龙段,合龙段长度均为2 m。其中0#和13#为支架现浇段,11#节段为边跨合龙段、14#节段为中跨合龙段,其余节段为T构悬臂挂篮施工,合龙段采用吊篮施工。合龙顺序为先边跨后中跨。挂篮施工时最重梁段为1#段,重量为299.16 t。
2预压目的
1)对挂篮进行预压是为了消除结构非弹性变形,并根据试验数据,推断出挂篮弹性变形和非弹性变形。
2)检验挂篮的强度、刚度和稳定性,测试在设计荷载情况下挂篮主要受力构件的受力及变形,以检验挂篮的实际承载能力和安全可靠性。
3)获取弹性变形参数,得出挂篮弹性变形与荷载大小的线性关系,为挂篮施工和线性控制提供可靠依据。
4)通过试验发现问题,总结经验,可以为同类工程提供借鉴[1]。
3挂篮有限元模型
利用MIDAS CIVIL 2014有限元软件建立了挂篮模型,如图1所示。
4试验加载方法及加载方案
4.1挂篮概况
挂篮于20世纪60年代由前西德在悬臂浇筑施工中使用,它是连续刚构桥悬臂施工过程中的临时结构,我国从20世纪80年代引进悬臂浇筑施工,挂篮发展至今,已成为修建大中跨径桥梁的重要工具。挂篮设计自重不应超过最大悬浇梁段重量的40%。因平汤河桥及平汤河支流桥上部构造连续箱梁皆为单箱双室结构,且顶、底板及翼板宽度皆相同,因而挂篮采用相同的结构形式。每个主墩采用两套三角挂篮,从1#~13#块两端对称浇筑。挂篮主要由三角主承重桁架、前后上横梁、立柱竖向平联桁架、底模平台、顶板及翼板滑(导)梁、锚固系统、行走系统和模板系统等构成。每个挂篮(含模板)重量约100 t。挂篮在浇筑混凝土期间,所有施工荷载在底模位置由底模及底模纵梁传至底模前后吊杆,再由吊杆传递到桥面主桁架,主桁架锚固在已浇筑混凝土上[2,3,4,5],挂篮结构图如图2~3所示。
4.2加载方法
悬臂施工挂篮预压试验加载方法按照荷载作用方式和试验场地可分为:地面集中力加载、桥面均布力加载和桥面集中力加载[6]。结合平汤河支流桥的实际情况,加载方法采用钢绞线张拉法,钢绞线张拉法需要在承台施工期间提前预埋精轧螺纹,并连接返拉锚梁作为下反拉点,挂篮前上横梁以及底平台上设置反拉点,待0#块施工完成,挂篮拼装完成后,将挂篮的上反拉点与下反拉点连接,用千斤顶逐级施加荷载。根据挂篮受力特点,本次预压设置7个反拉点作为预压受力点,反拉点设置位置见图4~5。
4.3测点布置
加载过程中应随时注意观察和监测主梁和前上横梁的变形情况,后锚系统锚固和构件承受情况,各栓接和焊接部位情况。试验时观察和监测同步进行,其监测采用水准仪观测,观测前预先用米格纸于测点处贴好标尺或在测点位置悬挂钢尺。观测点布置如下(如图4~5所示)。
1)P1、P2反拉点布置在前上横梁上,P3、P4反拉点布置在底板分配梁上(底板上设2I40工字钢分配梁);反拉点分配梁距前吊杆2.634 m,距后吊杆2.266 m。
2)3根主梁观测点分别布置在3个支点附近及支点间正中位置;前上横梁观测点布置在3个支点附近和各反拉点附近;底板上观测点布置在下前横梁上:每个腹板处和两腹板中间各布置一点,共5个点。
4.4试验加载顺序及过程
加载过程分别按设计荷载的50%、80%、100%和120%四级进行。加载利用千斤顶分级进行,注意加载的均匀性和对称性,其中跨方向和边跨方向的同套挂篮应对称等载进行加载,加载按三个循环完成,其顺序如下:
第一循环:P4(2根)→P3(2根)→P2(1根)
第二循环:P4(2根)→P3(1根)→P2(1根)
第三循环:P1(1根)→P3(1根)→P4(2根)
按试验加载顺序每完成一级加载,应停留几分钟后再进行有关项目的测试。其中卸载按照四级进行,与加载顺序相反,直至荷载为零。
4.5加载结果分析
限于篇幅,只给出两侧前上横梁8个测点的变形测量数据(见表1~2)。分析实测数据可知,前上横梁变形数据较大,因此,确定立模时应合理调整挂篮以满足线性要求;对预压中非弹性变形较大问题,建议施工中采取适当措施,满足工程施工需要。
5结语
三角形挂篮主桁构件少、受力明确、加工简单、安装方便。采用地面集中力反拉法缩短了工期,节约了试验成本,操作简单易行。通过挂篮预压静载试验,加载阶段能消除挂篮非弹性变形,在试验中没有发生开裂等异常现象,具有足够的稳定性,能满足施工需要。采用地面集中力反拉法缩短了工期,节约了试验成本,操作简单易行。本桥的挂篮荷载试验成果对同类桥梁施工具有一定借鉴意义。
参考文献
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[5]勾永生,包杰.高墩大跨PC刚构桥挂篮预压试验分析[J].北方交通,2014,37(2):36-38.
连续试验 篇6
本文以一座11孔一联等截面连续宽箱梁桥为例, 介绍该类桥型动静载试验及承载能力评定方法。
1 桥梁概况
该项目桥梁总长495m, 属跨河桥梁。位于城市主干路。全桥共分一联, 采用11孔一联跨径45m预应力混凝土等截面连续箱梁, 单箱五室, 梁高2.6m, 箱梁断面为鱼腹式, 双向预应力混凝土结构。仅在墩顶设2.5m厚中横梁和梁端设1.4m厚端横梁, 其余部位均不设横隔梁。桥宽为35.5m, 横向布置为:2×3.5m (人行道) +2×3m (非机动车道) +22.5m (机动车道) 。计算行车速度为60km/h, 桥梁结构设计基准期为100年, 车辆设计荷载等级为城-A级, 纵坡为0.5%, 横坡为1.5%。桥涵设计安全等级为一级, 地震基本烈度为VII度。箱梁采用C50混凝土。下部桥墩采用H形倾斜墩身, 系梁上下缘均为圆弧型。全桥桥台均采用钢筋混凝土肋板式桥台, 墩台基础为明挖扩大基础。采用“桥梁博士”进行纵向总体平面计算, 采用“asbest三维桥梁结构计算分析通用系统”进行纵向和横向空间分析计算。采用FEA及“asbest三维桥梁结构计算分析通用系统”对桥墩进行实体单元分析计算。桥梁体系整体升温20℃, 整体降温-40℃。
2 桥梁结构检测数据分析
依据《公路桥梁承载能力检测评定规程》 (JTG/J 21-2011) , 结合桥梁实际情况选取荷载试验桥孔, 根据桥梁类型选择主要加载测试项目。对选定桥孔进行静载试验测试以计算桥梁结构校验系数;对该桥进行动载试验, 测试自振频率、阻尼比等;对该桥进行承载能力评估。
2.1 静力荷载试验检测
根据该桥的实际情况, 并结合其受力特点, 选取加载测试工况为:第1~2孔作为检测桥孔;确定试验工况为:1孔距0#台21.4m截面最大正弯矩工况;2孔L/2截面最大正弯矩工况;1孔0#台支点截面最大剪力工况;2孔1#墩支点截面最大剪力工况;1#墩支点截面最大负弯矩工况。
该桥设计荷载等级为城-A级, 用桥梁博士3.0软件对该结构建立整体计算模型, 结构重要性系数为1.1, 偏载系数为1.15。通过对模型进行分析, 选取14辆双后轴载重车作为等代荷载, 每一加载工况的静载试验效率ηq均满足规范0.95~1.05要求, 且加载控制内力不超过其他加载截面控制工况的内力值。加载车轴距、轴重如图1所示。试验时按对称方式进行加载, 加载时密切监视挠度及应力的变化。在控制测点的变位、应力 (或应变) 值超过计算值, 并且达到或超过规范的允许值时;或结构出现非正常受力损伤或局部发生损坏等异常情况时应立即停止试验。加载车横向布置情况如图2所示。
桥梁静力测点布置选在控制截面的最大应力位置。其中挠度测点布置为:第1孔距0#台21.4m截面 (最大正弯矩截面) 梁底腹板对应位置布置4个挠度测点, 第2孔跨中截面梁底腹板对应位置布置4个挠度测点, 共布置8个挠度测点;应力测点布置为:第1孔距0#台21.4m截面梁底腹板对应位置布置4个应力测点, 第2孔跨中截面梁底腹板对应位置布置4个应力测点, 在第1孔距0#台支点2.6m截面左、右两侧边腹板位置中性轴处主拉应力方向各布置1个应力测点, 在第2孔距1#墩支点2.6m截面左、右两侧边腹板位置中性轴处主拉应力方向各布置1个应力测点, 在第2孔1#墩支点截面左、右两侧边腹板上翼缘底部位置各布置1个应力测点, 共布置14个应力测点。具体测点布置见图3。
试验荷载按控制截面最大内力分成4级加载, 在前一荷载阶段内力结构应变相对稳定后, 方可进入下一荷载阶段。对该结构进行满级加载后各测点的数据整理如表1, 其中挠度单位为mm, 方向以向下为正, 应力测点实测值为混凝土应力, 单位为MPa, 方向以拉应力为正, 压应力为负。
通过各工况下满级加载时各测点实测值的平均值与理论值相比较, 可得出挠度校验系数为0.79, 应力校验系数在0.48~0.65之间。因此, 该桥连续梁部分第1、2孔静载试验的挠度和应力校验系数均满足《公路桥梁承载能力检测评定规程》 (JTG/T J21-2011) 规范第8.3条的要求, 桥梁处于弹性工作状态, 实际受力状况较好, 强度和刚度均能满足设计要求。
2.2 动力荷载试验检测
自振频率采用无荷载脉动法进行检测, 利用频域分析的频域幅值谱来确定自振频率, 其第1、2孔实测自振频率均为2.93Hz, 理论计算频率为2.36Hz, 比值为1.24, 依据《公路桥梁承载能力检测评定规程》 (JTG/T J21-2011) 第5.9.2条规定, 上部结构的实测自振频率与理论计算频率之比≥1.1时, 结构评定标度为1度, 说明该桥梁结构未见明显损伤情况, 结构性能及工作状况较好。第1、2孔频域幅值见图4。
桥梁阻尼比的大小表示桥梁结构在受激振后振动的衰减形式。可以反映出桥梁结构耗散外部能量输入的能力, 根据跑车时域分析, 得出该桥的实测阻尼比D1孔=3.95%, D2孔=3.93%。
3 结论及建议
静力荷载试验表明, 该桥预应力混凝土连续梁桥在最终试验荷载的作用下各测点挠度和应力校验系数均小于1.00, 各测点相对残余变位或相对残余应变均小于20%, 桥梁基础稳定, 说明桥梁在设计荷载作用下处于弹性工作状态, 结构强度和刚度较好, 满足《公路桥梁承载能力检测评定规程》JTG/TJ21-2011第8.3条“试验结果评定”的要求。因此该结构承载能力满足桥梁设计荷载城-A级的要求。
动载试验表明, 该桥预应力混凝土连续梁桥第1、2孔上部结构的一阶竖向振动实测自振频率与理论计算频率之比≥1.1, 结构评定标度为1度, 说明该桥梁结构未见明显损伤情况, 结构性能及工作状况较好。
由于该桥为11孔一联连续箱梁, 结构形式较为特殊, 为了确保结构的运营安全, 建议按设计荷载等级标准对桥梁进行有效的限载, 禁止超载车辆通行。桥梁运营期间, 应加强对预应力混凝土连续箱梁结构的日常监测工作, 发现问题及时处理。并按《公路桥涵养护规范》 (JTG H11-2004) 及《城市桥梁养护技术规范》 (CJJ99-2003) 的要求, 做好桥梁的养护管理工作, 发现问题及时处理。
4 检测注意事项
由于该桥为鱼腹式箱梁结构, 其横断面边腹板为弧形设计, 因此在传感器布置时, 应考虑好准确的具体传感器位置加以安装。以便实测值能够真实准确地反映结构实际受力状态。
摘要：以一座11孔一联的大型跨河鱼腹式连续箱梁桥为例, 简要介绍此类桥型的结构检测方法、数据处理及结构承载能力评定。
关键词：连续梁,检测,试验,基频,评定
参考文献
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[2]邓昌宁.沈阳伯官大桥提篮拱部分结构性能试验研究[J].北方交通, 2014 (1) .
[3]王洪涛.赵东升.某立交区桥梁荷载试验结果分析及加固措施研究[J].北方交通, 2014 (4) .
预应力混凝土连续箱梁桥荷载试验 篇7
某高速公路桥为预应力混凝土连续箱梁, 跨径布置为18 m+4×25 m+18 m, 下部构造为柱式墩, 肋板式台和柱式台配桩基础。平面上位于R=1 050 m圆曲线段, 纵面位于R=27 000 m的凹型竖曲线。荷载等级:汽-超20, 挂-120。
2 静载试验
2.1 试验荷载确定
按试验荷载效应与设计荷载效应等效的原则, 对各测试截面活载内力进行计算分析, 确定静载试验荷载的大小。静载试验时用汽车车辆直接加载, 每辆汽车装载后总重为300 kN (前轴重60 kN, 中、后轴重均为120 kN) 。经过静载试验模拟计算, 该桥在静载试验过程中共需该类车6辆。
静载试验工况如下: (1) 工况Ⅰ:边跨跨中最大正弯矩, 影响线如图1所示; (2) 工况Ⅱ:第二跨跨中最大正弯矩, 影响线如图2所示; (3) 工况Ⅲ:18m处支点截面最大负弯矩, 影响线如图3所示。
2.2 测试内容
(1) 应力测试:对试验跨的1/2跨及中间支座截面进行应力测试;
(2) 变形观测:对试验跨的1/4跨, 1/2跨、3/4跨及支座位置进行挠度观测;
(3) 裂缝观测:对全桥特别是跨中、支座等敏感部位在加载前后均进行仔细的裂缝观测。
2.3 测点位置
根据荷载试验设计要求, 箱梁桥的应力、应变测试截面选择在各跨的L/4、L/2以及支点位置, 试验过程中的控制截面如图4所示, 各控制截面应变片的布置如图5所示。
3 试验结果评定
(1) 静载试验荷载效率系数
荷载效率系数表示为:η=Sstat/ (S·δ) , 式中:Sstat为试验荷载作用, 检测部位变化或力的计算值;S为设计标准荷载作用, 检验部位变化或力的计算值;δ为设计采用的动力系数。
静载试验荷载效率见表1, 1.05≥η>0.8, 满足基本荷载试验条件。
(2) 静力试验结果
结构试验效率最大部位的结果满足以下全部条件, 可以认为桥梁是符合设计要求的。
①量测的弹性变形或力值 (Se) 与试验荷载作用下的理论计算值 (Sstat) 的比值Se/Sstat满足条件:β
②量测的残余变形值 (Sp) 与量测的总变形值 (Stot) 比值满足条件:Sp/Stot≤a1。本桥取α1=0.25。
各荷载工况下, 各控制截面残余变形值Sp与总变形Stot的比值见表3。
③量测的最大变形或力总值 (Stot) 不应超过设计标准的容许值。各工况下应力测试结果如表4～表6所示。各工况下挠度测试结果如表7～表9所示。
工况Ⅱ跨中挠度实测值Stot=0.99mm≤[Δ]=L/600=41.7 mm, 因此满足设计要求。
④试验荷载作用下裂缝宽度不应超过设计允许值, 且卸载后应闭合到小于容许值的1/3。原有其它裂缝 (如施工裂缝、收缩裂缝、温度裂缝等) , 受载后也不应超过标准容许宽度。
本桥加载试验前, 主梁未发现微裂缝, 最大荷载作用下, 危险截面未产生裂缝, 故满足设计要求。
注:表7～表9中负值表示上挠, 正值表示下挠。
3 结论
(1) 静力加载试验共动用30吨重车6辆, 对该桥进行了应力测试及挠度测试, 并对可能开裂部位进行了裂缝观测, 试验中未出现任何异常情况。
(2) 该桥实测桥面最大挠度绝对值为0.99 mm, 远小于《桥规》规定的L/600的要求, 表明该桥具有良好的刚度。
(3) 该桥在试验荷载作用下, 静力承载能力良好, 满足设计要求。
摘要：为了检验预应力混凝土连续箱梁桥的施工质量, 检验其安全性是否满足设计要求。根据预应力混凝土连续箱梁桥的静载试验结果, 对该桥的安全性能进行评定。
关键词：预应力混凝土,连续箱梁桥,静载试验,安全性评定
参考文献
[1]交通部公路科学研究所等单位编, 《大跨径混凝土桥梁的试验方法》, 人民交通出版社, 1982年。
[2]中华人民共和国交通部标准, 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTGD62—2004) , 人民交通出版社, 2004年。
[3]中华人民共和国交通部标准, 《公路桥涵设计通用规范》 (JT-GD60—2004) 。
[4]章关永, 《桥梁结构试验》, 人民交通出版社, 2002年。
某大跨连续梁桥的静载试验研究 篇8
关键词：连续梁桥,静载试验,应力,挠度
0 引言
静载试验是目前用以评定桥梁结构承载力的有效方法之一。静力荷载试验主要测试并分析静载工况下控制截面和典型位置的挠度和应力及裂缝状况,从而得到了桥梁实际应力分布、变形等参数,并与理论计算进行对比分析,对桥梁结构的实际性能做出评价,使其为工程竣工验收提供现场实测依据[1,2,3]。
1 工程概况
某颖河大桥主桥为预应力混凝土连续梁结构,全长(70.5+116+70.5)m。梁高按二次抛物线变化。在支点处梁高6.6 m,跨中梁高2.5 m。采用封闭箱形断面,截面为单箱双室,箱宽18.5 m;主梁顶板厚度30 cm,底板厚度28 cm～90 cm,腹板厚度50 cm～75 cm。梁体两侧均设3.5 m的大悬臂,悬臂板厚20 cm～60 cm,桥面板设横向预应力束。设计荷载:城市—A级。
2 静载试验加载方案设计
静载试验加载方案包括试验加载截面布置与加载荷载的确定,其主要内容为测试桥梁典型截面在静荷载作用下的挠度、截面应力以及主要构件受力状况。通过观测该桥在静力荷载作用下的挠度及应力,来确定桥跨结构的实际工作状态与理论设计是否相符,以此来评定桥梁的承载能力。
2.1 截面与测点布置
根据桥梁分析专用程序,计算确定桥跨结构在设计荷载作用下产生最大内力的截面和最大变形位置的截面,考虑到结构的对称性,选择主桥边跨、中跨作为测试跨,如图1,图2所示。
2.2 试验荷载方式
依据有关规范及文献[4],静力试验荷载采用载重汽车进行等效加载,其相应加载车辆的数量及位置应使该检验项目的荷载效率系数η满足0.80≤η≤ 1.05。本试验荷载采用重量为40 t的载重车辆4辆,重量为35 t的载重车辆8辆,共计12辆。
由表1可以看出,本试验各检验项目的荷载效率均满足0.80≤η≤1.05,说明试验加载是充分有效的。
试验按3个加载工况进行桥梁结构的静荷载试验,车辆及布载方案[5,6,7]如下:工况1—主桥中跨跨中(3—3截面)最大正弯矩对称加载;工况2—主桥边跨(1—1截面)最大正弯矩对称加载;工况3—主桥P16中墩支点(2—2截面)最大负弯矩加载。
3 静载试验结果分析
校验系数η是反映静荷载试验数据有效性及结构受力合理性的一个重要参数,它是某一测点实测值与相应理论计算值的比值,实测值由试验观测所得,理论值由有限元软件模拟得到。
3.1 应力试验结果
应力测试结果可根据应力校验系数确定,它是评价桥梁结构强度及承载能力特性的重要参数。根据文献[4]正常预应力混凝土桥梁的应力校验系数一般在0.60≤ηw≤0.90之间,本次应力试验结果见表2。
由试验结果可以看出,结构的混凝土强度总体符合设计要求,桥梁荷载—应力表现正常,桥跨结构满足设计荷载对其承载能力的要求[8]。
3.2 挠度试验结果
挠度测试结果的好坏可根据挠度校验系数确定,根据文献[2]可得预应力混凝土连续梁桥的挠度系数一般在0.70≤η≤1.00之间,本次挠度试验结果见表3。
由试验结果可以看出,各工况荷载试验作用下相应控制截面的挠度实测数据均小于相应的理论计算值,主要测试截面的结构挠度校验系数介于0.74～0.89之间,变形处于小变形范围之内,最大竖向位移与跨度比均小于JTJ 023-85公路钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土桥涵设计规范规定的1/600。桥梁整体性较好,桥梁荷载—变形表现正常,实际结构的混凝土施工合理,质量可靠,结构整体受力性能良好。
4结语
本次静载试验反映了颖河大桥桥跨结构在标准荷载作用下的受力性能。通过该次荷载试验和数据的结果分析,从构件承受静荷载作用下的挠度、应变等数据出发,可以得到:1)桥跨结构在静载作用下的变形特征和应力分布正常,桥跨结构的整体刚度良好,并具备一定的安全储备;2)试验结果表明,结构在正常使用荷载作用下的实际受力状态与结构的理论计算极为吻合,结构处于良好的弹性工作状态;3)静载试验是评定桥梁结构承载力的有效方法。
参考文献
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