某立交桥静载实验研究论文_刘伟

吉林大学 建设工程学院地下工程系 长春 130026

摘要:桥梁检测是保证桥梁安全运行的关键所在,通过荷载试验考察桥梁的施工质量和结构性能,判明结构的实际承载能力和工作状态,为交竣工验收、为后期营运和养管提供科学依据。而静载试验是检测的重要步骤,能了解桥梁的实际工作状态和承载力,为其提供可靠的应变数据。

关键词:桥梁检测;静载试验

1、工程概述

某桥是一座为3层半互通式立交桥,按照立交不同部位分为中兴路、104国道两条主线及ABEF四条匝道,共90孔,桥梁全长为2763.8m,中兴路段长797.4m,共29孔,104国道段长752.6m,共28孔,A匝道段长175.9m,共9孔,B匝道段长175.3m,共9孔,E匝道段长154.6m,共7孔,F匝道段长228.6m,共8孔。依据国家相关检测规范和设计规范,对此立交桥开展静荷载试验,考察桥梁结构在正常使用状态下的力学性能,判明结构的承载能力和使用条件,积累桥梁的技术资料,为安全营运和养管提供依据。

2、实验内容

本次试验采用Midas Civil 2012建立有限元模型进行内力分析计算,结合桥梁荷载试验专家进行辅助分析。

2.1实验原理

桥梁静力载荷试验是按照预定的试验目的与要求,将静力的荷载作用在桥梁上的指定位置上,观测桥梁结构的静力位移、静力应变、裂缝等参数的试验项目,然后根据有关规范和规程的指标,判断桥梁结构在荷载作用下的工作性能及使用能力。

2.2静载实验测试项目

根据该桥试验的主要试验目的,拟定以下静载试验测试项目:

1)主梁控制截面在试验荷载下的应变(应力):应力是衡量桥梁结构强度的一个重要指标;

2)主梁控制载面在试验荷载下的挠度:挠度是衡量整体桥梁结构实际刚度的重要指标之一;

2.3实验荷载工况

1)工况一:纵桥向按I-I截面最大正弯矩布载,横桥向左侧偏载。

2)工况二:纵桥向按I-I截面最大正弯矩布载,横桥向右侧偏载。

2.4测点布置

根据试验项目的及实桥的具体情况,控制结构的最大应力(应变),选择跨中截面处布设应变和挠度测点,支点截面处布设应变花。

试验跨各控制截面应变采用应力计进行测试,应变测点布置如图1所示,主要测试控制截面的应变分布规律和受力性能。

图1 工况一、二控制截面应变计布置图(I-I截面)

3、实验成果

由于篇幅有限,下面仅就工况一进行分析。

3.1挠度测试成果

工况一主要测点挠度测试结果

3.2应变测试成果

工况一主要测点应力测试结果

4、测试成果分析

本次试验工况一控制截面的挠度校验系数为0.83~0.87,主要测点的应变校验系数为0.86~0.94。故主要控制截面的挠度校验系数小于1.0且相对较小,表明桥梁结构的刚度较好;主要测点的应变校验系数小于1.0,表明桥梁结构的强度较好,且桥梁控制截面试验梁支点抗剪能力较好。综上所述,该桥桥跨结构的刚度、强度和支点抗剪能力均能满足试验规范和设计荷载要求。

5、结语

1)该桥在各试验工况荷载试验作用下的最大试验荷载效率介于0.95~1.03之间,均满足规范要求的,从而保证了本次试验的有效性。

2)该桥桥跨结构在各试验工况荷载作用下,各控制截面的实测挠度、应变校验系数均小于1.0,表明该桥桥跨结构的刚度和强度能满足规范和设计要求。

3)该桥桥跨在静载试验下跨中截面测点在控制荷载作用下的横向分布均匀,说明该桥桥跨结构横向联结构造可靠。

4)该桥桥跨在支点最大剪力工况中载试验作用下,各试验梁在各级加载情况下,应变校验系数均小于1.0,表明该桥跨桥跨结构支点抗剪能力能满足规范和设计要求。

参考文献

[1]崔林.预应力混凝土连续箱梁荷载试验分析[D].西安:长安大学,2011.

[2]黄力,石雪飞,徐亮.大跨度连续梁桥动静载试验及结构评定[J]石家庄铁道大学学报(自然科学版).2012,25(3):24-29.

论文作者:刘伟

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第1期

论文发表时间:2018/6/13

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