城市高架桥预应力混凝土连续箱梁静载试验及分析

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1、城市高架桥预应力混凝土连续箱梁静载试验及分析StaticLoadTestandAnalysisofPrestressedConcreteContinuousBOXGirderinUrbanViaduct章勤邢舟新疆兵团第四建筑安装工程公司乌鲁木齐830066摘要：通过对乌鲁木齐市外环路高架桥连续箱梁在静载作用下的应力、应变、桥梁竖向及支座变形以及裂缝展开进行了测试观察和分析，判断施工满足设计要求的程度以及桥梁实际承载能力，为今后类似工程积累经验。关键词：连续梁高架桥静载试验结果分析中图分类号：U443．2／文献标识码B【文章编号】10

2、04—1001(2012)04-0379—03控制在要求范围之内。1工程概况2．2加载工况乌鲁木齐市外环路高架桥预应力混凝土一箱三室三跨由于连续梁跨径对称，并且Pm7和Pm8之间交通无法连续箱梁，跨径选用25m+30m+25m，少量采用28m+封闭，本次试验对Pm7~PmlO之间进行了不同位置的静力35m+28m、30m+35m+30m。桥梁总宽18m、梁高1．5m、加载，加载工况分别对应于：梁宽13m、侧悬臂长度为2．5m，混凝土设计标号50、桥梁a)边跨跨中最大正弯矩状态；设计载荷为城一B级汽车荷载。全线基础采用扩大基础，基b)P

3、m9墩项最大负弯矩状态；础持力层为角砾、卵石。C)中跨跨中最大正弯矩状态。工程于2001年5月1日开工，当年l1月通车。由于施本次试验按上述状态要求，设计了5种加载工况，加载工期短，且过早开放交通，为准确掌握桥梁整体受力状况和方式详见图1～图5。每个加载工况卸载后均重复一次，以承载力是否满足设计文件，判断有无安全隐患，建设单位会尽量减少测试误差和读数误差的影响。同施工、监理、设计研究决定，委托上海同济大学对A1．8标段Pm7-PmlO的30m+35m+30m三跨连续箱梁实施静载试验。试验项目为：a)测定在试验荷载作用下箱梁的应力、应变

4、；b)测定在试验荷载作用下桥梁的竖向变形及支座变形：几八几八C)观察试验荷载作用下箱梁裂缝展开情况。2试验荷载及加载工况2．1试验荷载图1工况1：边跨8辆车对称加载布置桥梁箱梁设计计算时采用城一B级汽车荷载，为均布荷载加一个集中荷载。为便于试验加载操作，选用8辆斯太尔载重车做为主车，每辆车重200kN，前轴重70KN、后轴重130kN、轴距3．8m，通过称重、调整，把车辆总重及轴重作者简介：章勤(1970一)，女，大专，工程师。作者地址：新疆乌鲁木齐市水磨沟区华光街路688号(830066)。图2工况2：边跨4辆车偏,u／m载布置收稿

5、日期：2012—02—18建筑施工第34卷第4期l379C)支座变形测量：百分表。2．5静力加载试验结果各加载工况测试结果如下。其中支座变形及桥梁挠度值以向下为正，向上为负；应力值以受拉为正，受压为负。2．5．1工况1试验中实测支座变形值如表2所示，实测边跨跨中箱梁应力值和跨中挠度值见表3。图3工况3：边跨、中跨各4辆车对称加载布置表2工况1支座变形测验结果mmPmlO—A(Jt侧)PmlO—B(南侧)Pm9一A(北侧)Pm9一B(南侧)0．09O．080．0l0．0l表3工况1应力及挠度测试结果箱梁底板实测值A1．O3下缘平均计算值

6、B1．4_4应力,'MPaA

7、B1％7l南侧1．98图4工况4：中跨8辆车对称加载布置实测值C北侧2．98跨中挠平均值2．43度／mm计算值D4．17南侧48C{D北侧72平均值582．5．2工况2对应于边跨对称加载工况，同时进行了偏心加载试验，以考察偏载系数的取值。采用4辆车加在桥梁北侧行车道上图5工况5：中跨4辆车偏心加载布置的方法，实测边跨中箱梁应力值和跨中挠度，见表4。表4工况2应力及挠度测试结果2．3荷载效率箱梁底板下缘应力／IⅥPa挠度／mm实测平均值实测最大值南侧北侧=(1)0．560．9703式中：S一静载试验荷载作用

8、下控制截面内力计算值；2．5-3工况3计入中击系数()的荷载作用下控制截面最不对应Pm9墩顶最大负弯矩情况，在边跨和中跨的相利内力计算值。应位置分别加载4辆车，实测Pm9墩顶附近断面箱梁应力根据试验载荷的情况，对各测试断面的弯矩影响线均值见表5。采用试验荷载——汽车一2O级主车(前轴重70KN，后轴重表5工况3加载测试结果130kN)进行加载计算。试验荷载的计算弯矩值与设计最大弯矩值比较，从而得到本次试验各对称加载工况的荷载效翼板外侧下缘I底板下缘应力l底板下缘应力lMB率(表1)。由表中的计算结果可知，各对称加载工况均能满应力实测值

9、I吏测平均值AI计算值Bl／％足试验荷载效率O．8≤≤1．05的要求。表1试验荷载效率2．5．4工况4对应于中跨跨中最大弯矩，最大挠度工况，采用8辆车加载试验荷载弯矩测试断面弯矩荷载工况计算值／(kN·m)设计值／(kN