大跨徑混凝土橋梁荷載試驗(yàn)溫度影響探討

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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com學(xué)兔兔www.xuetutu.com2015年第3期郭明泉，等：大跨徑混凝土橋梁荷載試驗(yàn)溫度影響探討總第138期計(jì)過程中必須考慮，國內(nèi)外橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中對溫比較把溫度應(yīng)變分離出來_6j，但卸載后結(jié)構(gòu)的殘度荷載的效應(yīng)計(jì)算都做出了相應(yīng)的規(guī)定，但這些余應(yīng)變作為荷載試驗(yàn)評價內(nèi)容之一也包含在分離規(guī)范規(guī)定的溫度場的分布規(guī)律各不相同。我國的溫度應(yīng)變中。一般的橋梁結(jié)構(gòu)中沒有預(yù)先埋設(shè)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JTGD60—2004對橋梁溫度測點(diǎn)，無法掌握橋梁結(jié)構(gòu)溫度場分布的變化，結(jié)構(gòu)因均勻溫度作用及梯度溫度引起的溫度效應(yīng)難于把溫度影響分離出來。故

2、對荷載試驗(yàn)來說測計(jì)算均作出了相關(guān)的規(guī)定，其中梯度溫度效應(yīng)的試過程一中盡可能地減少溫度影響才是最重要的，計(jì)算是采用豎向溫度梯度曲線，如圖1所示，其橋其次是通過測試結(jié)構(gòu)的溫度效應(yīng)規(guī)律對試驗(yàn)結(jié)果面板表面的最高溫度n規(guī)定見表1。進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?。如?1)盡量選擇梁體溫度與環(huán)境溫度處于一種相對平衡穩(wěn)定的時間段(即梁體溫度場相對穩(wěn)定的狀態(tài))進(jìn)行試驗(yàn)。一般選擇陰天或晚上梁體與其周邊環(huán)境溫度相對穩(wěn)定時間段進(jìn)行。(2)應(yīng)變測量中，將應(yīng)變計(jì)／應(yīng)變片接人溫度補(bǔ)償，修正應(yīng)變計(jì)自身的溫度效應(yīng)。(3)進(jìn)行溫度試驗(yàn)，即梁體的溫度效應(yīng)試驗(yàn)。主要的做法是提前一天將擬測試應(yīng)變測點(diǎn)布置圖1豎向梯度

3、溫度(尺寸單位：mm)好，在擬進(jìn)行測試時間段對大氣溫度、梁體溫度進(jìn)表1豎向日照下溫差計(jì)算的溫度基數(shù)行連續(xù)量測，生成時間一溫度曲線、溫度一應(yīng)變曲線，得出結(jié)構(gòu)的溫度效應(yīng)規(guī)律。在加載試驗(yàn)過程中，進(jìn)行相同的溫度測試內(nèi)容，根據(jù)溫度試驗(yàn)得到的溫度效應(yīng)規(guī)律對加載試驗(yàn)過程中的溫度效應(yīng)進(jìn)行修正。3工程實(shí)例2荷載試驗(yàn)中的溫度影響廣深沿江高速公路太平特大橋?yàn)?跨(113m荷載試驗(yàn)主要是通過對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加載，并對+195m+113m)連續(xù)剛構(gòu)橋，主梁截面為單箱雙加載后結(jié)構(gòu)的響應(yīng)輸出進(jìn)行量測，通過對量測結(jié)室(箱底寬12．85m，兩側(cè)懸臂翼緣板寬3．5m；箱梁果與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，以此

4、來判斷結(jié)構(gòu)是根部梁體中心線梁高12m，跨中及端頭梁體中心線否滿足設(shè)計(jì)的理論計(jì)算要求。靜力荷載試驗(yàn)的梁高4．2m)，主墩采用雙薄壁墩身，相關(guān)尺寸參數(shù)見圖1。為了檢驗(yàn)該橋施工質(zhì)量是否滿足設(shè)計(jì)要主要觀測內(nèi)容有：結(jié)構(gòu)最大撓度和扭轉(zhuǎn)變位，控制截面最大應(yīng)力，支點(diǎn)位移轉(zhuǎn)角及裂縫情況等。求，擬對其進(jìn)行靜載試驗(yàn)。試驗(yàn)主要量測橋梁結(jié)構(gòu)在試驗(yàn)荷載作用下各主要控制截面的應(yīng)力／應(yīng)通常荷載試驗(yàn)加載測試過程在幾個小時內(nèi)就可變、結(jié)構(gòu)的變形及監(jiān)測主要控制截面的裂縫情況。以完成，橋梁結(jié)構(gòu)溫度效應(yīng)主要由短時間的日照依據(jù)試驗(yàn)的目的及要求，選擇中跨跨中處主梁A—溫差及大氣溫度變化，導(dǎo)致梁體自身溫度場產(chǎn)

5、生A截面和邊跨距8號墩中心線76．5m處主梁C—的不均勻分布而形成。溫度效應(yīng)作為一種荷載c截面為主梁活載正彎矩控制截面，中跨距8號墩形式作用在結(jié)構(gòu)上，在荷載試驗(yàn)中觀測的內(nèi)容中心線8．25m處主梁B—B截面為主梁活載負(fù)彎(應(yīng)力／應(yīng)變、變形等)均含有溫度影響成分，如何矩控制截面。試驗(yàn)中對以上控制截面進(jìn)行應(yīng)變觀把溫度影響成分分離出來也就成為試驗(yàn)評價判測，并對主梁變形進(jìn)行測量，測試截面位置如圖2斷工作的關(guān)鍵。所示，跨中測點(diǎn)布置如圖3所示。有學(xué)者利用相鄰荷載試驗(yàn)工況卸載后應(yīng)變差·23·學(xué)兔兔www.xuetutu.com2015年第3期廣東公路交通總第138期I隆Il圖

6、2主橋試驗(yàn)測試截面布置示意圖十分明顯，通過建立有限元模型，按設(shè)計(jì)所考慮的溫度效應(yīng)(溫差按整體升、降溫25~C考慮，并計(jì)入頂板梯度升溫正溫差T1=l4，=5．5~C，梯度降溫負(fù)溫差7'1=一7cc，72=一2．75℃)取值進(jìn)行A10A9^8A7A6A5A4計(jì)算分析，計(jì)算模型見圖4，計(jì)算結(jié)果如表2。由表圖3跨中測點(diǎn)布置示意圖2可知，未考慮組合的溫度效應(yīng)在梁底產(chǎn)生的最大3．1溫度效應(yīng)理論計(jì)算結(jié)果拉應(yīng)力達(dá)1．66MPa，最大變形達(dá)31．8mm。主跨跨徑達(dá)195m的連續(xù)剛構(gòu)橋其溫度影響表2溫度效應(yīng)計(jì)算結(jié)果注：表中應(yīng)力拉應(yīng)力為正值，壓應(yīng)力為負(fù)值。圖4計(jì)算模型圖3．2主梁溫

7、度效應(yīng)試驗(yàn)中A截面梁底平均應(yīng)變擬合曲線公式為Y=一溫度試驗(yàn)在正式加載前一天晚上20：00～22：3．56x+90．5，R=0．91；梁頂平均應(yīng)變擬合曲線公00之間進(jìn)行，由于測試時間比較短，大氣溫度變化式為Y=1．1Ix一28．31，R=0．96；其中C截面梁比較緩慢，主梁溫度變化相對滯后，在此選取控制底平均應(yīng)變擬合曲線公式為Y：一4．88x+124，R截面A、截面C部分關(guān)鍵測點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果=0．96；梁頂平均應(yīng)變擬合曲線公式為Y=1．25x見表3，圖5、圖6。由圖表可知，隨著溫度降低，跨一31．57，R=O．82。結(jié)果表明溫度每降低1℃，梁中梁底拉應(yīng)變及

8、梁頂壓應(yīng)變總體趨勢在增加，其底拉應(yīng)變變