摘要:通过对某人行天桥建立有限元模型并对其进行力学计算与理论分析,与试验数据进行对比,以此来评价该天桥承载能力,为该天桥的后期养护提供依据,同时水袋加载法为同类型人行天桥荷载试验提供了参考。结果表明,对该人行天桥的结构受力分析和计算方法可行,该天桥的承载能力满足设计和规范要求。
关键词:人行天桥;荷载试验;承载能力;水袋加载;
1 工程概况
某城市人行天桥为四跨连续梁桥,跨径布置为(35+35+21+21)m,上部结构采用斜腹板钢箱梁(Q345),梁高1.4m,顶宽4.4m,桥面通行净宽4m。为检验成桥质量,采用水袋加载法进行荷载试验。
2 计算分析模型
采用桥梁专用有限元计算软件MIDAS civil/2012建立人行天桥模型(连续梁桥)。桥梁轴线按照实际坐标输入,全桥共分54个单元,单元类型为梁单元。主梁为钢箱梁,材料为Q345。设计人群荷载5kPa,二期铺装5kN/m。
3 静载试验
3.1 测试断面
根据桥梁表观检查结果及现场实际情况,该人行天桥选取第1跨和第2跨作为试验跨,选择第1跨最大正弯矩截面(1-1截面)、1#墩顶最大负弯矩(2-2截面)、第2跨最大正弯矩(3-3截面)作为测试断面。
3.3 现场加载
现场采用3m宽水袋进行加载,各工况分三级加载,水袋的均布荷载不仅能较真实的模拟人群荷载,且能避免集中加载对试验结果的影响。
(1)3-3截面正弯矩工况满载(第三级)水箱加载位置。
(2)2-2截面负弯矩满载(第三级)水箱加载位置。
(3)1-1截面正弯矩满载(第三级)水箱加载位置。
注:挠度值为负表示挠度向下,挠度值为正表示向上翘起。
注:应变以με(微应变)计,1με=10-6ε,拉为正,压为负本次试验的静载试验效率为0.85~0.94,其试验检测结果能充分反映桥梁的实际工作状况。
3.4 静载结果
各试验工况满载时(第三级)主要挠度测点计算值、弹性测值及校验系数[1]见表2。
各试验工况满载时(第三级)主要应变测点计算值、弹性测值及校验系数见表3。
各截面主要测点的挠度校验系数和应变校验系数均满足《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG /TJ21-2011)中不大于1的要求,主要控制测点相对残余挠度和相对残余应变不大于20%,表明该人行天桥刚度、强度均满足设计要求。
4 结论
(1)各工况静载作用下,结构应变、挠度测点的校验系数和相对残余均满足规范要求;静载满载下跨中最大挠度为-15.93mm,即L/2165,满足《城市人行天桥与人行地道技术规范》挠度限值L/600的要求[2]。
(2)人行天桥宽度较窄,不利于现场加载,水袋加载法进行人行天桥荷载试验,具有准确、高效的特点,可为同类型桥梁荷载试验提供参考。
参考文献
[1]JTG/T J21-2011,公路桥梁承载能力检测评定规程[S].
JTG/T J21-2011,Specification for inspection and evaluation of load-bearing capacity of Highway Bridge[S].
[2]CJJ 69-95,城市人行天桥与人行地道技术规范[S].
CJJ 69-95,The technical specification of city footbridge and pedestrian[S].
论文作者:蒋冬情,范磊,李兵
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/11/13
标签:人行天桥论文; 挠度论文; 荷载论文; 截面论文; 弯矩论文; 加载论文; 工况论文; 《基层建设》2017年第24期论文;