某城市桥梁静载试验研究论文_刘伟

吉林大学 建设工程学院 地下工程系 长春 130026

摘要:桥梁动静载试验是新桥竣工验收的重要环节,而静载试验又是桥梁动静载试验的重要组成部分。通过静载试验,检测桥梁的承载能力是否满足要求。本文以实际某城市桥梁为工程背景,着重对该桥梁的加载方案和试验方法进行研究,从而为同类桥梁的静载试验提供参考。

关键词:桥梁 静载试验 承载能力

1工程概况

该立交桥位于某煤矿棚户区以北的路上,横跨河流,桥宽为2m(人行道)+8m(车行道)+2m (人行道)=12.0m,桥梁跨径为14m+20m+14m,桥梁布置示意图如图1所示,桥梁横断面采用实心板截面,两侧各有0.5m长翼板,桥墩位置处梁高1.1m,桥台位置梁高0.5m。桥梁与河道正交,设计流量为124.43m³/s,设计流速为0.9m/s。

图1 桥梁布置示意图

2检测内容

通过在桥梁结构上施加与设计荷载效应基本相当的静态外加荷载,利用检测仪器测试桥梁结构控制部位与控制截面各级荷载作用下的挠度、应力,可能出现的裂缝,荷载横向分布规律等力学效应,并与桥梁结构按相应荷载作用下的计算值及有关规范规定值做比较,从而评定桥梁承载能力;桥梁静载试验主要是通过加载试验模拟设计荷载,试验并确定各控制截面在最不利荷载作用下的安全性,该试验结果是桥梁是否安全的重要依据和判定标准。

3加载方案确定

采用Midas2015有限元程序进行桥梁设计荷载和试验工况的计算分析。本桥计算以边跨和中跨跨中最大正弯矩以及支点负弯矩作为控制荷载,按照设计荷载标准值进行试验加载方案设计。

本桥为预应力钢筋混凝土连续梁桥,根据结构受力特点和理论分析结果,由于左右两跨相同,选取其中一边跨以及中跨弯矩最大截面作为试验对象,按影响线最不利加载方式进行试验加载,加载工况示意图见图3、图4所示,工况控制截面弯矩及试验荷载效率控制在0.97~0.98。荷载试验共采用4辆三轴载重汽车加载,每个工况都采用4辆车,车重42t。

图2工况1加载示意图(单位mm) 图3工况2加载示意图(单位mm)

图4工况3加载示意图(单位mm)

4试验数据采集及试验结果

针对不同工况,根据试验测试的目的和使用功能评定需要,主要测试跨中截面挠度、应变。

1、挠度采用水准测试仪测量,分别对边跨以及中跨跨中断面的左缘和右缘进行测量。

2、应力(应变)采用长沙岩康YKYB-1140I振弦式传感器进行测点应变测试及数据采集,跨中测试断面布置五个传感器,其中梁底缘布置三个,梁顶缘布置两个。

由于篇幅有限,本文仅列出工况一的挠度试验结果。

表1工况一挠度测试结果

以上数据中可以看出,边跨与中跨梁相对残余变形均小于20%,边跨与中跨梁校验系数均小于1,表明结构的刚度满足要求。

5结论

根据本次静载试验测试结果,挠度值校验系数在0.76~0.98之间,均小于1,表明结构刚度满足设计要求。应变值校验系数为0.86~0.99,均小于1,表明结构承载能力满足设计要求。本文着重对该桥梁的加载方案和试验方法进行研究,从而为同类桥梁的静载试验提供参考。

6参考文献

[1] 俞振发.某桥梁静载试验实例分析[J].安徽建筑,2013(05):127-129.

[2] 赵信海,杨善武.钢筋混凝土预应力梁桥静载试验及仿真分析[J].工程与建设,2006(05):428-429+432.

[3] 吴建奇,郑晓,张婷婷.桥梁检测中的静载试验研究[J].铁道建筑,2011(02):42-44.

[4] 刘沛林,张天申,玄莹,高晓磊.行进加载试验替代静载试验的桥梁检测方法研究[J].特种结构,2010,27(02):60-65.

论文作者:刘伟

论文发表刊物:《防护工程》2018年第16期

论文发表时间:2018/10/8

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