預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋荷載試驗(yàn).pdf

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1、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋荷載試驗(yàn)陳力輝(益陽(yáng)市交通局，湖南益陽(yáng)413000)摘要：某預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋設(shè)計(jì)荷載為城一A。為確保該大橋運(yùn)行時(shí)的使用安全，判定其整體質(zhì)量是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，對(duì)該橋梁進(jìn)行一次靜、動(dòng)載試驗(yàn)，以對(duì)橋梁的承載能力和使用性能作一次全面的技術(shù)評(píng)估，本文介紹了檢測(cè)內(nèi)容、加載方案以及靜、動(dòng)載試驗(yàn)評(píng)定結(jié)果。關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力箱梁；靜載試驗(yàn)；動(dòng)載試驗(yàn)；安全性評(píng)價(jià)。中圖分類(lèi)號(hào)：U441+．2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)i1672-4011(2010)03-0144-031工程概況某城市高架橋梁為20m+6×25m+20m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋，梁高1．3m，全橋等高，橋?qū)?9In，其中行車(chē)

2、道4×3．5m，非機(jī)動(dòng)車(chē)道2×1．5舶，兩側(cè)防撞欄桿2×0．5m。為確保大橋在正常營(yíng)運(yùn)時(shí)的使用安全，對(duì)該橋梁進(jìn)行靜、動(dòng)載試驗(yàn)，以對(duì)該橋梁承載能力和使用性能進(jìn)行全面的技術(shù)評(píng)估。2靜載試驗(yàn)2．1加裁工況及車(chē)輛布置采用有限元分析軟件對(duì)該橋進(jìn)行計(jì)算分析。本橋按左右幅分離建立計(jì)算模型，根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)受力情況，選擇左、右幅第1跨跨中、1。橋墩和第2跨跨中截面作為荷載試驗(yàn)的主要測(cè)試截面如圖1所示，用有限元分析計(jì)算軟件建立全橋計(jì)算模型，按連續(xù)箱梁橋的受力與變形特點(diǎn)，共6個(gè)試驗(yàn)工況。ABC●ABC圈1各控制截面位置示意2．2靜載試驗(yàn)效率本次試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)承載力是否符合設(shè)計(jì)要求，以確定能否正常使用。按

3、施工檢測(cè)性質(zhì)，屬于“驗(yàn)收荷載試驗(yàn)”，即最大試驗(yàn)荷載為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的荷載(包括標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的動(dòng)力系數(shù)或荷載增大系數(shù)的因素)。該橋靜力試驗(yàn)荷載效率系數(shù)，7如表1所示。靜力荷載效率，7計(jì)算式為tS“，¨，72豇焉L1，式中s。為試驗(yàn)荷載作用下檢測(cè)部位變形或內(nèi)力的計(jì)算值；s為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下檢測(cè)部位變形或內(nèi)力的計(jì)算值；芒為設(shè)計(jì)取用的動(dòng)力系數(shù)。表1荷載效率系數(shù)計(jì)算表工況號(hào)S(kN·m)Ssl

4、l(kN·m)8q工況I4．55(mm)4．31(mm)94．7工況Ⅱ348638231．1595．4工況Ⅲ6．47(mm)6．21(mm)95．9工況1v361040261．1597．O工況V1079(kN

5、)1237(kN)1．1599．7工況VI一2815—31981．1598．8由表1可知：1．曬≥11>0．8，滿(mǎn)足“基本荷載試驗(yàn)”條件。2．3測(cè)點(diǎn)布置采用精密電子水準(zhǔn)儀測(cè)讀荷載作用下橋面撓曲變形的變化，在行車(chē)道靠防撞欄桿-4,1橋面撓度測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)圖2。左、右幅箱底撓度測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)圖3。目暑圖2橋面撓曲變形測(cè)點(diǎn)布置圖3跨中截面撓度測(cè)點(diǎn)布置圖4各控制截面應(yīng)變片布置應(yīng)力觀(guān)測(cè)采用混凝土應(yīng)變片作傳感元件，采用靜態(tài)電阻應(yīng)變儀測(cè)讀各點(diǎn)的應(yīng)變，左、右幅各控制截面應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)圖4，左、右幅支點(diǎn)截面布置應(yīng)變花測(cè)量支點(diǎn)截面剪應(yīng)力變化。2．4靜載試驗(yàn)結(jié)果2．4．1撓度變形測(cè)試結(jié)果各試驗(yàn)工況下橋面撓度理論值、

6、實(shí)測(cè)值及校驗(yàn)系數(shù)見(jiàn)表2一表4。交通部基本建設(shè)質(zhì)量監(jiān)督總站編寫(xiě)的《橋涵工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)》中規(guī)定預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁撓曲變形校驗(yàn)系數(shù)為0．70—1．0，本試驗(yàn)橋梁撓曲變形校驗(yàn)系數(shù)為O．70—0．80，表明橋梁的剛度較好，處于彈性工作狀態(tài)。表2工況I，Ⅱ主要測(cè)點(diǎn)撓度測(cè)點(diǎn)截面A—A截面(第1跨跨中)工況工況I(偏載)工況II(中載)項(xiàng)目左幅箱底右幅箱底左幅箱右幅箱測(cè)點(diǎn)位置左側(cè)右側(cè)底板總變位實(shí)測(cè)值(咖)3．503．343．023．31實(shí)測(cè)值(Into)3．453．282．943．03彈性變位理論值(him)4．3l3．96校驗(yàn)系數(shù)0．800．760．74O．77實(shí)測(cè)值(mm)0．050．06O．08

7、O．28殘余變位相對(duì)殘余(％)1．41．82．68．5表3工況Ⅲ、Ⅳ主要測(cè)點(diǎn)撓度測(cè)點(diǎn)截面c—C截面(第2跨跨中)工況工況I(偏載)工況II(中載)項(xiàng)目左幅箱底右幅箱底左幅箱右幅箱測(cè)點(diǎn)位置左側(cè)右側(cè)底板總變位實(shí)測(cè)值(mm)4．824．673．883．98實(shí)測(cè)值(rrlrn)4．794．613．843．96彈性變位理論值(mm)6．215．63校驗(yàn)系數(shù)O．770．740．68O．70實(shí)測(cè)值(mm)O．030．060．04O．02殘余變位_和私t殘余(％)0．61．31．Oo．5褒4工況V、Ⅵ主要測(cè)點(diǎn)撓度工況工況V(中載)工況Ⅵ(中載)項(xiàng)目第2跨跨中第1跨跨中第2跨跨中測(cè)點(diǎn)位置左幅右幅左幅右幅

8、左幅右幅總變位實(shí)測(cè)值(mm)3．053．101．461．352．282．10實(shí)測(cè)值(mm)3．023．161．441．342．252．05彈性變位理論值(mm)4．271．953．06校驗(yàn)系數(shù)o．71o．740．74O．690．74o．67實(shí)測(cè)值(mm)O．030．04O．02O．01O．030．05殘余變位相對(duì)殘余(％)1．O1．31．4O．71．32．4該橋橋面實(shí)測(cè)最大撓度為3．21mm，按《橋規(guī)》(JTGD62-2004)規(guī)定預(yù)應(yīng)力混凝土