预应力混凝土箱梁极限承载力试验与分析.pdf
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1、 第1 期 2 0 0 8 年1 月 广东土 木与建 筑 GU ANGDONG ARCHI T E CT URE C I VI L E NG I NEE RI NG N o 1 J A N 2 0 o 8 预应力混凝土箱梁极限承载力试验与分析 吴 永毅 ( 广州市建筑科 学研 究院 广州 5 1 0 4 4 0 ) 摘要 : 以某道路 采用的预应 力钢筋混凝土箱梁 为研 究对 象, 介绍其极 限承栽力的检定方法, 并分析预应力箱 梁 的极限状 态 为 日后桥 梁的安全 营运和 维护加 固积 累资料 。 关 键 词 : 预 应 力箱 梁 ;极 限承 栽 力 1 概 述 万环西路是广州南沙开发区南
2、部一条南北走 向 的改扩建道路 起点为横沥镇横沥水道南岸 向南与 省道 S l l 线( 番 中公路 ) 相交 共跨越 1 7条河涌 , 终 点 与灵新大 道相接 , 主线全长 1 9 2 k m 支线 5 7 k m, 共计 2 4 9 k m 作为城市主干道 该道路设计车速为 6 0 k m h 双向4车道, 路宽 4 0 m, 其中土建主体工程 采 用 了预应 力钢 筋混 凝 土箱 梁结 构 预应力混凝土箱梁具有结构轻盈 、 建筑高度小 、 配筋少等优点 , 在 国内高等级公路 中得到普遍使用。 但迄今为止仍未有专 门针对单梁 的检测规范 本文 以该 工 程 使用 的箱梁 为例 对 单
3、梁 试 验进 行 论 述 分 析 , 为桥梁的运作与维护提供技术资料 亦为 E l 后的 单梁检测规范提供技术参考 2静载试 验 内容 及步 骤 2 1 本工程静载试验的主要内容包括 : 箱梁 、 专 、 截面的挠度变形; 跨中截面应变; 跨中 截 面 附近 的裂缝 开展 情况 2 2静载 试验 步骤 ( 1 )试验 梁及 其 安装 本 工 程试 验 梁 采用 预 应 力 钢 筋 混凝 土 箱 梁 长 2 5 m, 两端放置在预先制作 的混凝土支墩上 箱梁与 地面之间的净空预留 1 m, 在支墩与箱梁之间设置橡 胶支座 , 模拟该箱梁在工程实际运作中的受力情况 这是箱梁静载试验的重要原则。在
4、、 号 梁底设 置保护墩 墩顶与梁底间距为 2 0 mm 其设置 目的是 当箱梁处于极 限状态时 万一 突然断裂也能起 到支 撑的作用 , 从而把发生安全事故的可能性减至最小 ( 2 )加 载方 法及 加 载位 置 根据施工现场条件 选用集 中加载法 , 即在箱梁 跨 中上方架 设 混凝 土块 压重 平 台反 力装 置 反力 梁 提供荷载反力 将大于预估最大试验荷载的荷重在 试 验开 始前 一次 加 上平 台 试验 时用 油泵 配合 油 压 千 斤顶进 行 分级 加载 压 重反 力平 台的布 置如 图 1 。 图 1 压 重平台布 置情 况 ( 3 )荷载分级及终止加载条件 根 据 施 工 单
5、 位 提 供 的 基本技术 资料 对本次试 验 加 载 进 行 了 预 先 分 级 详见表 l 每 级 荷 载 以试 验 梁 在 最 后 5 mi n的变 位 增 量小 于 前 一 个 5 m i n变 位 增 量 的 1 5 作为稳定标准 在 箱梁 达 到稳定 标准 以前 不允 许进 行下 一 级加 载 终止加载条件及承载力检 表 1荷 载 分 级 验荷载实测值的确定依据 G B 5 0 2 0 4 2 0 0 2 (Q 凝土结 构工程施工质量验收规范 第 C 0 7条的规定。 ( 4 )测点布置 f1 变形观测 : 在试验梁两端支座 、 、 、 截面的梁底 每个截面各布置 1个量程为 3
6、0 mm的 61 维普资讯 http:/ 2 0 0 8 年1 月 第1 期 吴永毅: 浅析预应 力混凝 土箱梁极限 承载力 试验 J A N 2 o o 8 N o 1 1 3 图 2单梁加载及挠度测试位置示意图 WB D 一 3 0型百分表, 用以观测试验梁在各级荷载作用 下的挠度 。变形 观测点 的布 置如 图 2所示 b 应变观测 : 在检测梁跨 中截 面的梁底 、 腹板 布置 了 8个应变测点 , 使用 T D S 一 3 0 3型静态数据采 集处理仪 , 观测试验梁跨 中截面在各级荷载作用下 的应变 量 , 应 变 观测点 的布置 如 图 3 所 示 e 裂缝 观 测 : 在 对
7、试 验 梁 加 载 过程 中 观 测 梁 表面的裂缝开展情况 , 尤其是跨 中梁底的裂缝 必须 用裂缝读数显微镜测量在各级荷载作用下的裂缝宽 度 , 及时分析裂缝的增长趋势 3试验 结果 3 1 挠 度 各 级荷载作 12 0 0 用 下 挠 度 测 点 的 1 0 00 实测值见表2 , 可 亘 知跨中截面最大 蓄400 挠度为 7 3 4 4 mm; 2 n 0 0 各级荷载作用下 r 一 - ,一 0 2 0 0 0 4 0 0 0 6 0 0 0 8 0 0 0 挠度 f 0 0 1 1 图 4荷载一 跨中挠度 曲线图 表 2各测点挠度及应 变实测结果 粱 8 7 图 3跨中截面应变测
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