钢筋混凝土双曲拱桥的静载试验分析.pdf
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1、第 3 9卷第 3期 2 0 1 3年 6月 四川建筑科学研究 S i e h u a n B u i l d i n g S c i e n c e 5 9 钢筋混凝土双曲拱桥的静载试验分析 李兴顺, 杨玉军 ( 陕西省建筑职工大学 , 陕西 西安7 1 0 0 6 8 ) 摘要: 以东方大桥的现场静载试验为例, 介绍了静载试验的试验内容、 测点布置、 静载试验规则及终止加载条件、 试验方法 , 对桥梁静载试验结果做了分析, 为桥梁进一步的检测与评估提供了技术参考。 关键词 : 双曲拱桥; 荷载 ; 静载试验 中图分类号: T U 3 7 5 文献标志码: B 文章编号: 1 0 0 8 1
2、 9 3 3 ( 2 0 1 3 ) 0 3 0 5 9 0 2 0 引 言 据统计, 我国在 2 O 世纪6 O年代中期到 8 O年代 中期共建双曲拱桥约 4 0 0 0座 , 占同期全国公路桥梁 总数的 2 5 左右。由于我 国交通运输业 的不断发 展 , 特别是加重车辆迅速增多, 这些双曲拱桥逐渐出 现了不同程度和不 同类型的病 害 , 有的甚至达到危 害行车安全的程度 。 1 工程概 况 东方 大 桥 上 部 结 构 为 双 曲拱 桥 , 桥 梁 全 长 1 3 6 3 m, 净跨径为 9 0 m。桥梁全宽 8 0 m, 横向布 置为 0 5 m( 人行道 )+ 7 0 m( 车行道
3、)+ 0 5 i n ( 人 行道) 。下部 结构 为重力 式墩 台。拱轴 线 为悬链 线, 荷载等级为汽车 一1 3级、 拖 一 6 0 , 于 1 9 7 6年建 成通车。 2 静载试验的内容 本次静载试验主要包括 以下加载试验项 目: 1 ) 检验 1 8 L截面 AA最不利负弯矩效应 ; ( 2 ) 检验 1 4 L 截面 B B最不利正弯矩效应; 3 ) 检验拱顶截面c c最不利正弯矩效应和最 大挠度 ; 4 ) 检验 3 4 L截面 DD最不利正弯矩效应 ; 5 ) 检验 7 8 L 截面 E E在最不利负弯矩效应。 3 测试 断面 和测点布置 图 l 应变测试 断面 1 )应变测
4、试测点布置 各断面测点布置如图2所示。 ( a )1 S L、1 1 4 L、3 4 L 、7 8 L 截面测点布置 ( b ) 1 2 L截面( A- A和B- s) JJ 点布置 注: 图中“ 一” 表示应变测点。 图2 应变测点布置 2 ) 挠度测试 挠度测点布置在主跨桥面位置, 如图3所示。 ( a ) 立面示意 ( b ) 截面测点布置 图 3 挠度测点布置 选择9 0 m 跨拱桥实 施静载试验。 各测试断面4 静载试验规则及终止加载条件 具体位置如图 1 所示 。 收稿 日期: 2 0 1 1 1 2 - 0 8 作者简介: 李兴顺 ( 1 9 6 3一) , 男, 陕西西安人 ,
5、 讲师。 司法鉴定工程 师。 造价工程师, 主要从事建筑工程技术教学及理论研究工作。 E m a i l : b z 8 9 5 3 1 1 2 6 c o rn 1 ) 静力试验原则上应选择在气温变化不大于 2 和结构温度趋 于稳定的时间问隔内进行 , 本桥选 择在气温差异不大的白天进行。正式加载前, 用试 验最大加载量 2 0 一 3 0 的荷载对试验孔跨中截 面进行预加载, 检验测试组织及仪表是否处于正常 6 0 四川建筑科学研究 第 3 9卷 工作状态 。 2 ) 静力荷载持续时间, 主要取决于结构变位达 到相对稳定的时间, 只有结构变位达到相对稳定 , 才 能进入下一级荷 载试验 阶
6、段。同一级荷载 内, 当结 构在最后 5分钟 内的变位增量小于前一个 5分钟增 量的 5 或小 于所用测量仪器 的最小分辨率值 时, 即认为结构变位达到相对稳定 。 3 ) 全部测点在加载开始前均应进行零级 荷载 的读数, 以后每级加载或卸载后应立即读数一次, 并 在结构变位达到相对稳定后 , 进入下一级荷载前 , 再 读数一次。 4 ) 终止加载试验条件。结构控 制截 面的变位 , 应力( 或应变) 在未加到最大试验荷载前 , 提前达到 或超过理论计算值 , 或控制截面产生裂缝且 裂缝扩 展迅速 , 应立即终止加载。 5加载方式与分级加载 为了获取结构试验荷载与变位的相关曲线, 防 止结构加
7、载意外损伤, 就某一加载试验项 目, 其静力 试验荷载分成三级加载, 分两到三级卸零。本次荷 载试验加载方式为单次满载或逐级递加 到最大荷 载 , 然后两次卸至零荷载。 静力试验荷载 的加载分级 , 主要依据加载车辆 在某一加载试验项 目对应的加载控制截面 内力或变 位影响线内纵桥向位置的不同以及加载车辆数量的 多少 , 而分成试验控制荷载产生 的该加载试验项 目 对应的加载控制截面内力或变位的最不利效应计算 值的约 7 0 、 1 0 0 。 6 静载试验效率与结构检算 本次静载试验为基本荷载试验 。静力试验荷载 拟采用 2辆且每辆重约 2 8吨的三轴载重汽车充当 , 就某一加载试验项 目而
8、言 , 其所需加载车辆 的数量 , 将根据设计标准活荷载产生的该加载试验项 目对应 的控制截面内力或变位等的最不利效应值, 按下式 所确定的原则等效换算而得( 表 1 ) 。 0 8 5 卵 = 堕 1 O 5 1 + 式中 卵 静力试验荷载效率; s 试验荷载作用下, 某一加载试验项 目 对应的控制截面内力或变位等的最 大计算效应值; S 设计标准活载不计冲击荷载作用时 产生 的该加载试验项 目对应 的控制 截面内力或变位等的最不利计算效 应值 ; ( 1+ ) 设计计算取用的冲击系数。 表 1 静力加载试验计算值及荷载效率 臻 项 目 1 基 。 载 用 下 最一 2 0 5 3 2 1
9、9 1 7 6 0 9 3 k N 不 利 负 弯 矩 效 应( m ) 。 2 要 偏 载 用 下 最 不 I 2 0 5 1 l 0 3 6 8 o 8 6 k N 。利 正 弯 矩 效 应( m ) 3擘 宴 辇 耍 c 在 偏 载 作 用 下 最 大6 3 5 0 0 5 4 1 6 4 o 8 5 正 弯 矩 效 应ra m 4 载 用 下 最1 2 0 5 1 1 0 4 4 2 0 8 6k N 不利正弯矩效 ( m) 5 偏 载 用下 最不 一 2 0 5 3 2 2 0 6 o 0 1 0 0 利负弯矩效应 ( k N m) 。 “ 挠 度 “ + 鬲 I , “ 一 写 聂
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