预应力混凝土小箱梁静载试验研究论文_徐郁峰,郭奋涛

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摘要:静载试验是检验设计是否安全、施工质量是否满足规范要求的重要手段。本文对某桥的预应力小箱梁进行了静载试验,测试小箱梁在荷载作用下的工作性能,在试验的过程中运用了混凝土试块加载的方法,检验了小箱梁体的应力和挠度,并和小箱梁的理论值相比较和研究,根据公路钢筋混凝土的设计规定,对小箱梁作出质量评定。

关键字:预制小箱梁 静载试验 承载能力评定

1前言

随着我国经济的快速发展。预制小箱梁在公路桥梁系统中被广泛使用,然而因预制工艺和设计的参差不齐,这些箱梁存在承载能力不足、裂缝、灌浆稀松等质量问题,直接影响桥梁的总体质量。本文通过对某桥的25m预应力小箱梁进行静载试验研究,测试其在荷载作用下的工作性能。

2工程概况

为保证桥梁的整体质量,对某桥的25米预制小箱梁(边梁)进行静载试验,确定该梁的力学性能。

3静载试验目的及依据

3.1 静载试验目的

本次试验目的是对长时间搁置的预制梁的安全性进行评定即实际承载能力的评定,以判断是否可正常投入使用。评定的方法是静载试验,其目的是通过对该箱梁进行试验加载,测量在试验荷载作用下的结构反应(即变形和应变),通过与按桥梁设计计算的结构反应的理论值进行比较,来判断该梁在使用荷载作用下的工作状态,评定箱梁结构性能及实际承载能力。

3.2静载试验依据

1.《公路桥梁荷载试验规程》(JTG/T J21-01-2015)

2.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62 -2012)

备注:原设计使用(JTG D62 -2004)规范

3.《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTGT J21—2011)

4静载试验内容

本次荷载试验为单片梁静载试验,静载试验的检测内容为:梁体跨中截面在试验荷载作用下的静应变、梁体四分点及跨中等截面在试验荷载作用下的静挠度、梁体支座处在试验荷载作用下的沉降、梁体在试验荷载作用下的裂缝情况。

4.1 加载程序

试验前将梁体置于支座上,支座的型号及支座间距与设计要求一致。由于现场的加载钢架两横梁是腹板长0.4米的工字钢,即跨中加载位置由距离跨中0.75米加载P改变为距跨中0.55米和0.95米的位置分别加载P/2,如图1实线P的位置。

图5试验梁在各工况下各测点的挠度变化图(以向下为正)

由表3及图5可知,实验梁在满载下梁跨中位置的弹性实测挠度平均值(已减去支座沉降)为10.49mm。该位置的理论挠度值为15.3mm(见表1)。

试验梁跨中截面测点挠度校验系数为0.686,满足《公路桥梁荷载试验规程》中0.6~1.0的规定。

所有试验梁测点挠度的残余比均小于0.2,满足《公路桥梁荷载试验规程》的要求。

实测最大挠度小于41.67 mm(即L/600),满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第4.2.3条的规定。

5.3 外观观察结果

试验加载过程中,试验箱梁梁底未有裂缝出现。

6结论

1.试验荷载效率符合《公路桥梁荷载试验规程》规定(0.85≤η≤1.05)的要求。

2.试验梁满载时试验梁跨中截面梁底的实测弹性应变小于设计理论应变值。

3.试验梁在试验荷载作用下,满载时跨中位置的挠度实测值小于设计挠度值,符合规范要求。

4.试验梁应变校验系数满足《公路桥梁荷载试验规程》中0.5~0.9的规定。试验梁挠度校验系数满足《公路桥梁荷载试验规程》中0.6~1.0的规定。

5.实测最大挠度满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第4.2.3条小于L/600的规定。

6.试验加载过程中,试验箱梁各个部分未有裂缝出现,由此可以判断该桥跨在最大试验荷载作用下处于正常工作(弹性)状态。

7.试验箱梁的强度、刚度符合设计要求,可以投入使用。

7 结束语

本文以25m预应力混凝土小箱梁的安全评估为背景,介绍了静载试验的方法及结果。本文的评估方法可为同类型项目提供参考。

参考文献

[1]《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62 -2012)

[2]《公路桥梁荷载试验规程》(JTG/T J21-01-2015)

[3]《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTGT J21—2011)

[4]《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)

[5]王培金.装配式预应力混凝土小箱梁单梁静载试验分析[J].现代交通技术,2013(3):25-28.

[6]唐本玉.单片预应力混凝土箱梁静载试验及评定[J].公路与汽运,2012(4):218-220.

论文作者:徐郁峰,郭奋涛

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第13期

论文发表时间:2018/9/19

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