东莞市交业工程质量检测中心 东莞 523125
摘要：桥梁静动载试验是评价桥梁桥梁结构设计和施工质量，验证结构重要手段。本文同对某大跨度斜拉桥进行静动载试验，测量并分析荷载作用下的主梁挠度、应变。主塔偏移等参数，比较各指标实测值与理论值。结果表明该桥在力学满足设计要求，桥梁的实测值和理论值吻合很好，桥梁的整体性能良好。为同类大跨度斜拉桥检测提供参考。
关键词：静动载试验；斜拉桥；挠度；应变
Large span cable-stayed bridge static and dynamic load test evaluation
Huang tianhua
Dongguan city industry engineering quality test center Dongguan 523125
Abstract: Nicole the bridge dynamic load test is to evaluate bridge bridge structure design and construction quality, important means to verify the structure. Of a long-span cable-stayed bridge is carried out the Chinese, static and dynamic load test, measurement and analysis of the main beam deflection, strain of loads. Parameters such as the main tower deviation, comparing the indicators measured value with the theoretical value. Results show that the bridge meet the design requirements in mechanics, bridge has a good agreement of measured values and the theoretical value, the overall performance of the bridge is good. Provide a reference for similar long-span cable-stayed bridge detection.
Keywords : Static and dynamic test; Cable-stayed bridge. The deflection; strain
1引言
随着经济的快速发展，作为国民经济动脉的高速公路也得到了极大的发展，而公路桥梁已经成为我国交通运输的关键环节之一。为科学地检验桥梁结构的强度、刚度和结构的整体工作性能，评价桥梁结构设计和施工质量，验证结构的安全性和可靠性;为充实和完善桥梁结构的计算理论和靠施工工艺积累基础资料，新建桥梁通车前需对其进行静动载试验桥梁安全特别是大跨径、结构复杂的桥梁安全越来越受到人们的重视，为了保证大桥在运营过程中的安全可靠，在桥梁通车前必须进行静动力荷载试验。以便准确而直观地了解桥梁的施工质量和安全性，对桥梁准确的评估，以便准确而直观地了解桥梁的施工质量和安全性，为工程交竣工验收提供可的依据，并为将来桥梁的管理与养。
2工程实例
2.1工程概况
某斜拉主桥为(40.5+76.5+145)m跨独塔四索面斜拉桥，本桥采用塔梁固结体系，半幅桥宽23.75m，半幅桥面布置为：1.25m(拉索区)+3.75m(人行道+非机动车道)+15.75m(车行道)+0.5m(防撞护栏)+1.25m(拉索区)+1.25m(中央分隔带)。
主梁采用分幅设置，仅在桥塔处通过主塔横梁连为一体，单幅主梁为整体式开口梁板式П型断面，双向预应力混凝土结构，纵向设横隔板，横隔板标准间距为8m。为形成单幅桥面单向2%的横坡，主梁两个梁肋采用不等高设计，内侧肋高2.65m，外侧肋高2.20m，梁肋底部齐平，横断面上处于水平位置。梁肋标准宽度为1.8m，在塔梁固结段，由于承受较大的轴力和弯矩，肋板加宽至2.8m。在边跨压重区段，即P1与P2墩之间由于主梁配重需要，建截面变成箱型，底板厚度28cm，同时也将肋宽进行了加大，最大加至2.4m。
主塔采用双菱形合体结构。下塔柱高21.8m，上塔柱高74.0m，主塔全高95.80m。上下塔柱全部采用钢筋混凝土空心结构，上塔柱为6.0m×3.6m分离矩形断面，下塔柱为6.0m×(3.6m~7.0m)的分离矩形断面。斜拉索采用四索面扇形布置，平行钢丝体系，fpk=1770MPa,在梁上标准索距为8m，边跨配重段锚固间距4.5m，在塔上的理论索距为2.0m，全桥共有136根斜拉索。布置图见图1。
2.2静载试验
荷载试验首要的就是制定科学合理的荷载试验方案，合理的方案不仅能确保荷载试验顺利进行，而且能缩短试验工期，节约成本。
a 计算模型
采用空间有限元程序序MIDAS/Civil 2010进行，模型共234个节点、90个梁单元和68个桁架单元，计算模型见图2b试验工况
静载试验是通过测量桥梁在静力荷载作用下各主要控制截面的应力（应变）及结构变形，从而确定结构的实际工作性能与设计期望值是否相符。根据试验目的和要求，静载试验主要进行以下内容的测试
根据试验目的和要求，主要进行主梁（边跨及主跨）活载最大正弯矩、主梁活载最大负弯矩、主梁最大竖向位移和索塔塔顶最大水平位移5个试验工况，选择距4#墩33m处主梁A-A截面和2#～3#跨主梁跨中截面C-C截面为主梁活载正弯矩控制截面，距索塔中心线5m处主梁B-B截面为主梁活载负弯矩控制截面，距4#墩58m处主梁E-E截面为主梁最大竖向位移控制截面，索塔塔顶H点为活载最大水平位移控制点，控制截面图见图3。试荷载位置、加载平面图、加载顺序见图4、图5；
2.2静载试验结果分析
2.2.1挠度测试：满载时， E-E截面实测挠度为79.98mm，残余挠度为-3.00mm，即弹性挠度为82.98mm，小于理论计算值88.22mm，校验系数为0.94，残余系数为3.6%，满足《公路桥梁试验规程》（JTG/T J21-01-2015）的要求。满载时，全桥主梁挠度曲线和E-E截面挠度与荷载关系M-f 曲线分别见图8和图9，从图中可见挠度的实测值均小于理论计算值，实测挠度曲线与理论挠度曲线的变化规律基本一致，表明桥梁结构模型计算的合理。
动载测试反应得出：实测频率大于理论值，表明结构整体刚度满足设计要求。
3 结论
（1）通过对试验实测数据的分析并与理论计算值相比较，可见该桥在试验荷载作用下，各项主要力学控制指标均满足《公路桥梁荷载试验规程》及设计要求，实测试验曲线变化规律与理论计算基本一致，表明结构的工作性能良好。
（2）结构实测频率比理论计算高，表明结构的整体刚度满足设计要求，结构一至二阶模态（振型）与理论吻合比较好。
（3）实测数据和理论计算数据相吻合，说明桥梁建模理论计算较为合理。该桥在力学性能上满足设计荷载正常使用要求。
（4）通过对该桥静动载试验方案设计、现场测试以及数据分析和评价，为同类桥梁检测提供参考。
参考文献：
[1]任供飞，徐亮，基于动静载试验的某大跨径斜拉桥的性能评价[J]，工程技术，2015，09：49一51
[2]罗秀峰，大跨度斜拉桥静动载试验及结构评定[J],广东公路交通，2015（4）
[3]中华人民共和国交通部，公路桥梁荷载试验规程(JTG/TJ21-01- 2015)[S],北京，人民交通出版社，2015
作者简介：黄添华 1983-男，汉族，广东河源人，本科，路桥工程师，从事路桥检测工作
论文作者:黄添华
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/16
标签：桥梁论文; 挠度论文; 荷载论文; 截面论文; 结构论文; 斜拉桥论文; 弯矩论文; 《基层建设》2017年5期论文;