浅论桥梁静荷载试验分析判定

２０１３年第７期　（总第２３３期）　黑龙江交通科技　ＨＥ　ＬＬＯＮＧＪＩＡＮＧ　ＪＩＡＯＴＯＮＧ　ＫＥＪＩ　Ｎｏ．７，２０１３　（Ｓｕｍ　Ｎｏ．２３３）　浅论桥梁静荷载试验分析判定　张美金　（贵州省交通科学研究院有限责任公司）　摘要：桥梁荷载试验是对桥梁结构承载能力最为有效的方法。桥梁试验包括静力荷载试验和动力荷载试　验两部分，一般以静力荷载为主。通过桥梁抽检跨静力荷载试验，可以了解抽检跨结构内力、变形情况、实际　工作性能和工程质量，并以此为依据对桥梁的实际承载能力是否满足设计要求进行评估。因此，桥梁荷载试　验是对桥梁检测维护必要的工作。以某桥梁静荷载试验为例，通过对试验结果的图表数据的分析，从结构强　度、结构刚度、结构抗裂性三个方面进行结构设计要求评定。　关键词：桥梁；静荷载；试验；强度；刚度；抗裂性　中图分类号：Ｕ４４２　文献标识码：Ｃ　文章编号：１００８—３３８３（２０１３）０７—００６７—０２　１桥梁检测的作用和目的　矩值，设计荷载作用下的内力及应力值见表ｌ一表２。　（１）对桥梁进行全面的普查，发现缺陷并分析缺陷对桥　表Ｉ　某大桥右幅各控制截面在公路Ｉ级　梁结构安全及正常使用的影响程度。　作用下的内力计算值　（２）通过桥梁抽检跨静力荷载试验，了解抽检跨结构内　力和变形情况，对其实际承载能力进行评估。　（３）通过桥梁抽检跨静力荷载试验，了解抽检跨结构当　前的实际受力状况及其工作性能，并为以后的营运、养护管　理提供依据。　（４）通过桥梁抽检跨动力荷载试验，了解其结构当前实　际工作性能和工程质量，识别结构现有状态，并为今后维修　表２某大桥右幅各控制截面在公路Ｉ级　和养护提供依据。　作用下的应力计算值　２某桥梁静荷载试验分析判定探究　２．１工程概况　贵州某大桥为整体式路基桥，为跨越山间深谷而设。右幅　桥采用４０　ｍ＋１００　ｍ＋１００　ｍ＋３　ｘ４０　ｍ，主桥为Ｔ型刚构，主桥　跨径组合为１１３０　ｍ＋１００　ｍ预应力混凝土Ｔ型刚构桥，主桥施工　方式采用悬臂施工。主桥全部位于纵坡为２．６％的单向坡上。　上部采用预应力混凝土箱梁，由于桥面较宽，主梁采用单箱单　２．３主要试验内容　室，箱顶宽１２　ｍ，箱底款６．５　ｎｌ，单侧悬臂宽度２．７５　ｍ。　根据桥梁外观检查结果和相关结构计算数据，确定本次　取此大桥右幅主桥第二跨，前进岸引桥第二跨作为试验　试验为基本荷载试验，控制荷载按设计荷载进行控制。　对象。本次荷载试验选次试验采用桥梁检测车所提供的检　拟用缓慢行驶到桥上特定载重级别的车辆荷载作为静力　测平台，依据外观检查结果及试验安全规程，进行静力荷载　荷载，对抽检跨加载和卸载。在试验的过程中进行如下工作。　试验。如图１所示。　（１）对控制截面进行应变测试。　（２）对控制截面进行挠度观测。　（３）对控制截面进行裂缝观测。　２．４试验截面及测点布置　（１）应变测试截面　根据结构计算结果，应力测试截面设置了３个截面作为　应力测试截面。如图２所示的Ｋ１一ｌ＜３。　其中Ｋ１截面为主桥第二跨最大正弯截面（距离该跨跨　０　中１４　ｉｎ位置），Ｉ＜２为主桥第二跨０　块箱梁截面，Ｉ（３为ＸＸＸ　图１某大桥右幅桥型布置（单位：ｃｍ）　２．２结构内力计算　岸引桥第二跨１／２截面。　该大桥通过Ｍｉｄａｓ／Ｃｉｖｉｌ计算软件模拟完成对其右幅结　构内力分析计算。通过模拟分析，对其结果进行筛选，定出　该桥的最不利受力截面，并参考其他在役同类型桥梁使用过　８『ｌ　—～　一　』Ｉｌ　　。４　　。６　《　　程中及本桥在外观检查中发现的问题，选定本次荷载试验的　０　试验控制截面。通过计算，得出各控制截面在设计荷载作用　下的最大挠度和最大内力值，绘制出测试截面的挠度影响线　和内力影响线，为荷载试验中各工况的车辆布置做好准备。　０　控制截面的截面信息以及在设计荷载作用下的最大弯　图２应变测试截面布置示意图　收稿日期：２０１３一Ｏ１—１７　作者简介：张美金（１９８５一），四川通江人，本科，研究方向：公路工程试验检测。　・６７・　总第２３３期　黑龙江交通科技　第７期　本次荷载试验全桥共设置了３Ｏ个应变测点，Ｋ１、ｌ＜２、Ｋ３　２．６．１结构强度　截面各设置１０个测点。在各个测点都安装好电阻应变片，　在此大桥右幅进行的各试验截面加载工况下：大桥右幅　注意电阻应变片的测试方向必须与所测试的截面的受力方　的应力测试值表现出与荷载存在较好的线性关系。试验桥　向要一致。　跨在卸载后各测试截面恢复情况较好，相对残余应变较小，　（２）挠度试验截面及测点布置　满足《大跨径混凝土桥梁的试验方法》和《公路桥梁承载能　①挠度测试截面　力检测评定规程》中所规定　＜０．２的要求，表明大桥右幅　通过计算分析比较后，主桥将待测桥跨的八分点处截面　的所抽检结构工作在弹性变形范围内。　确定为试验时的挠度控制截面，引桥将待测桥垮的４分点处　２．６．２结构刚度　截面确定为试验时的挠度控制截面。各控制截面纵向位置　（１）从试验结果的表格的分析看出，挠度测试值与试验　见表２。　荷载存在较好的线性关系。试验桥跨在卸载后各测试截面　表２挠度测试截面纵向位置表　恢复情况较好。所测截面挠度残余值满足《大跨径混凝土　桥梁的试验方法》和《公路桥梁承载能力检测评定规程》中　所规定　＜０．２的要求，表明此大桥右幅的所抽检跨结构工　作在弹性变形范围内。　（２）通过对试验的数据表格分析可知：在荷载作用下，　测试截面的挠度校检系数在０．５７—０．８５之间，并且最大挠　注：以各试验跨跨中截面为原点，ＸＸＸ岸为正　度的数值＜Ｌ／６００，说明桥梁的所抽检跨刚度满足设计要求，　②挠度测点布置　并且具有一定的安全储备。　在本次荷载试验中，全桥共设有６个挠度控制截面，各　２．６．３结构抗裂性　截面在左右侧均设置了挠度测点，如图３所示。将测量尺放　荷载试验前后均未发现主体结构存在裂缝，这表明该大　置在挠度测点处的护栏边，并使用２台高精度水准仪进行竖　桥的右幅抽检跨抗裂性符合要求。　向位移的观测。全桥共设置了ｉ２个挠度测点。　综上所述：此大桥右幅抽检跨在满足桥梁静力荷载试验　标准的荷载作用下，各控制截面的应力、挠度测试值与试验　荷载间存在较好的线性关系，卸载后各控制截面残余值满足　规定要求，表明桥梁抽检跨结构工作处于弹性变形范围内。　各控制截面在实际汽车荷载作用下的应力、挠度校验系数均　小于１．０，说明桥梁抽检跨结构满足设计的强度和刚度要　求。　图３挠度测点横截面布置示意图　静力荷载试验表明，此大桥右幅的抽检跨结构性能满足　２．５测试系统　设计荷载：公路一Ｉ级作用下的正常使用要求。　３结束语　挠度测试。　桥梁的静荷载试验的目的就是检测桥梁的结构设计与施　圆一匾圃—　圆　工质量，通过对试验结果的图表数据的分析，然后从结构强度、　应变观测。　结构刚度、结构抗裂性三个方面进行结构设计要求评定。　ｌ　墼瘗变盐Ｉ—　＝三　壁　型　Ｉ—一　参考文献：　［１］　李德生．通过特殊车辆荷载的桥梁荷载试验应用分析［Ｊ］．城　裂缝观测。　市道桥与防洪，２０１２，（１）：２８—３３．　医圃一匝　亟豆圃一圆　［２］王玲辉．浅谈桥梁施工中的基本测量及荷载试验［Ｊ］．科技创　２．６桥梁评定　新与应用，２０１２，（２）：２２—２４．　通过对试验结果的分析，最后对此桥梁的评定如下。　［３］　王开明．基于新旧设计规范的桥梁荷载试验加载效率研究　［Ｊ］．公路交通科技，２０１２，（９）：６—８．　（上接第６６页）　钢筋混凝土Ｕ型框架封闭引道范围内采用管网排水。　１．４防水、排水设计　为排除ｕ型框架内大气降水，在纵坡最低处设置集水井，通　由于ｕ型框架箱体处于地下水的环境中，应将挡护、防　过引水钢管引人引道外的泵房井内。　渗、加强路面工程融为一体，才能达到应有的作用和应用效　２结束语　果。钢筋混凝土Ｕ型框架结构一般每隔２０　ｍ设置伸缩缝，　钢筋混凝土Ｕ型框架封闭引道在城市道路中应用广　采用橡胶止水带和背贴橡胶止水带止水；Ｕ型框架箱体外　泛，它及应用与机、非混合车道引道路基中，也可应用于多车　侧涂再生橡胶沥青防水涂料两遍。　道分离、具有一定落差的立交引道路基工程中。钢筋混凝土　ｕ型框架内侧　ｕ型框架封闭引道在保障安全的情况下很好的解决了地下　水位高的问题并节约了大量的土地资源。钢筋混凝土ｕ型　框架结构设计的关键在于底板的内力计算和伸缩缝处的防　・．　　．、－　／　’．　’　。’　水问题。本文探讨了钢筋混凝土ｕ型框架在设计中会遇到　先浇｛钢ｊ｝）ｃ３蠛凝土　ｉ　鲢查申些理拯．武糠　．葳止木　带　的各个方面的问题，并提到了相应的解决方案。　，厂——’　～　！兰楚！鳢嗌麦，　参考文献：　．　围　譬Ｄ、　２ａ，ｉ　・　．鹏｛；　腱　’　［１］　肖宇松．钢筋混凝土ｕ形结构在路基工程中的应用［Ｊ］．路　・基工程，１９９９，（３）：１６—１７．　．主赣或ｊＥ立箍　，　。　—　磊　’　‘　●　●　●　［２］　李锁平．槽式挡墙在京九线下穿立交引道工程中的应用设计　●　●　－　●　［Ｊ］．路基工程，２００４，（６）：３７—３９．　［３］　张劲松，吴连海．公路下穿式立交引道ｕ形封闭式路堑结构　的设计［Ｊ］．铁道标准设计，２００５，（１）：４１—４３．　图３伸缩缝防水设计图单位：（ｅｍ）　［４］　李爱斌，吴连海．天津某封闭式路堑ｕ型槽结构的设计与计　算［Ｊ］．铁道工程学报，２００６，（７）：４１—４３．　・６８・