摘要:文中介紹了橋梁荷載試驗方法及內(nèi)容,荷載試驗結(jié)果表明高架橋試驗橋跨控制截面梁底撓度和應(yīng)力的校驗系數(shù)均不滿足《試驗方法》及《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》(JTG/T J21-2011)規(guī)范要求,說明高架橋試驗跨上部構(gòu)造實際工作狀況要差于理論狀況,靜載受力性能不能滿足設(shè)計荷載(汽-20)下的橋梁正常使用極限承載力的使用要求。
關(guān)鍵詞:高架橋;荷載試驗;承載力
1工程概況
某高架橋的橋梁跨徑布置:26m+20m+20m+12.81m,全長78.81m,;橋面布置:6.2m=0.3m(欄桿)+5.6m(機動車道)+0.3m(欄桿)。橋梁設(shè)計荷載:汽-20,橋面按單車道設(shè)計。該橋上部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土變截面連續(xù)板結(jié)構(gòu),主梁結(jié)構(gòu)采用30號混凝土。
2荷載試驗
2.1試驗跨段的選擇
根據(jù)結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)和受力性能,試驗跨段為第1跨(邊跨)及第2跨(次邊跨)。
2.2 靜載試驗內(nèi)容
1) 第1跨最大正彎控制截面處主梁梁底的混凝土應(yīng)變;
2) 第1跨最大正彎控制截面處主梁的撓度;
3) 第2跨跨中最大正彎控制截面處主梁梁底的混凝土應(yīng)變;
4) 第2跨跨中最大正彎控制截面處主梁的撓度;
5) 1#墩墩頂最大負彎控制截面主梁梁底的混凝土應(yīng)變;
6) 第1跨及第2跨主梁支座的沉降及變形;
7) 對試驗橋跨控制截面進行詳細外觀觀測。
2.3靜載試驗加載
靜載試驗采用1輛重約380kN的三軸重車為加載車。本次試驗根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)形式,規(guī)劃以下6個工況[1]:
工況1:第1跨控制截面主梁最大正彎矩偏載工況;
工況2:第1跨控制截面主梁最大正彎矩對稱工況;
工況3:第2跨跨中控制截面主梁最大正彎矩偏載工況;
工況4:第2跨跨中控制截面主梁最大正彎矩對稱工況;
工況5:1#墩墩頂截面主梁最大負彎偏載工況;
工況6:1#墩墩頂截面主梁最大負彎對稱工況。
2.4荷載試驗計算
試驗時根據(jù)橋梁控制截面的設(shè)計最大內(nèi)力值,采用等效荷載的原則,計算出試驗等代荷載[2]。
2.5荷載試驗數(shù)據(jù)與評定
本次荷載試驗結(jié)果依據(jù)《大跨徑混凝土橋梁的試驗方法》第3.19條款要求和《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》(JTG/T J21-2011)等有關(guān)規(guī)范進行評定。試驗橋跨結(jié)構(gòu)實測最大撓度及應(yīng)力值、理論撓度及應(yīng)力值、校驗系數(shù)、實測殘余撓度值與實測總撓度的比值見表1~2。
表1 試驗橋跨在試驗荷載作用下梁底最大撓度評定表
試驗工況
評定項目
工況1
工況2
工況3
工況4
測點號
1#
2#
1#
2#
實測值Stat(mm)
3.25
2.66
1.06
0.88
理論值Scal(mm)
2.94
2.45
1.31
1.09
校驗系數(shù)η
1.11
1.09
0.81
0.81
殘余撓度Sp(mm)
0.36
0.15
0.04
0.05
Sp/Stat
0.111
0.056
0.038
0.057
表2 試驗橋跨在試驗荷載作用下各梁最大應(yīng)力值評定表
試驗工況
評定項目
工況1
工況2
工況3
工況4
工況5
工況6
測點號
1#
2#
1#
2#
1#
2#
實測值Stat(MPa)
18.02
10.80
9.62
8.10
-0.40
-0.36
理論值Scal(MPa)
16.90
14.10
12.08
10.07
-0.52
-0.44
校驗系數(shù)η
1.07
0.77
0.80
0.80
0.77
0.82
通過數(shù)據(jù)分析與評定,可以得出如下結(jié)論:在試驗荷載作用下,高架橋試驗橋跨控制截面梁底撓度和應(yīng)力的校驗系數(shù)均不滿足《試驗方法》及《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》(JTG/T J21-2011)規(guī)范要求[3],說明高架橋試驗跨上部構(gòu)造實際工作狀況要差于理論狀況,靜載受力性能不能滿足設(shè)計荷載(汽-20)下的橋梁正常使用極限狀態(tài)。
3結(jié)論
荷載試驗結(jié)果表明:在試驗荷載作用下,高架橋試驗橋跨控制截面梁底撓度和應(yīng)力的校驗系數(shù)均不滿足《試驗方法》及《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》(JTG/T J21-2011)規(guī)范要求,說明高架橋試驗跨上部構(gòu)造實際工作狀況要差于理論狀況,靜載受力性能不能滿足設(shè)計荷載(汽-20)下的橋梁正常使用極限狀態(tài)。
參考文獻
[1]胡強,劉建磊,袁磊. 高贊大橋靜動載試驗研究[J]. 鐵道建筑,2008(12):18-21.
[2]交通部.公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTG D60-2004).人民交通出版社,2004年.
[3]交通部公路科學(xué)研究所等.大跨徑混凝土橋梁的試驗方法[Z],1982.
作者簡介:程功,男,碩士,工程師,主要從事橋梁與隧道施工和試驗檢測。