大跨径连续刚构桥荷载试验探究

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1、大跨径连续刚构桥荷载试验探究　　摘要：连续刚构桥梁采用挂篮悬臂浇筑，对施工场地要求不高，且运营的整体性、舒适性和耐久性较好，因此连续刚构桥成为贵州山区大跨度桥梁的首选桥型，得到了广泛的应用。本文对一新建刚构桥进行了结构分析和荷载试验，为同类桥梁的试验检测和结构承载能力的评定提供参考。关键词：大跨径连续刚构，荷载试验，承载能力评定中图分类号:K928.78文献标识码：A贵州省地处云贵高原东侧的梯级状大斜坡上，是一个高起于四川盆地、广西丘陵和湘西丘陵之间的山岭重丘区，境内山多地少，地形起伏较大，桥梁跨越处地形多为”V”或“U”状的峡谷，地势十分险峻，两岸常为陡崖悬壁。连

2、续刚构桥采用悬臂法施工，对施工场地要求不高，因此成为贵州山区大跨度桥梁的首选桥型。本文对一座新建大跨径连续刚构进行了结构理论计算和动静载试验，对大跨径连续刚构的试验检测提供参考。1、工程概述8北盘江特大桥主桥上部结构为118+220+118m预应力混凝土连续刚构，分左、右两幅，全桥6个悬浇T构，每个T构共26个梁段，从悬臂根部至跨中梁段数及梁段长度为8×3.0m、7×4.0m、11×4.5m，节段悬浇长度为101.5m；边跨现浇段长度为6.1m，边跨合龙段及中跨合龙段长度均为2.0m。箱梁顶宽11.25m，底宽6.25m，悬臂长2.5m，根部梁高14.0m，高跨比为

3、1/15.71，跨中梁高5.2m，高跨比为1/42.31，梁底按1.75次抛物线变化。下部主墩为组合式双薄壁空心墩，引桥桥墩采用双柱墩和空心薄壁墩配钻孔灌注桩基础。2、静载试验2.1方案选择本次检测桥梁为新建分离式左右两幅结构，且为3跨对称结构，经与业主协商，各选择左、右幅第6、7跨为试验桥跨。2.2试验内容测试相应加载工况下试验加载截面控制部位的应变（应力）及桥跨挠度分布曲线，判断该桥梁结构强度和刚度是否到达设计荷载要求；通过动力试验，考察桥梁在汽车动荷载作用下的动力性能。2.3测试截面及测点布置桥面挠度测试截面：设8个挠度测试截面，采用精密光学水准仪进行测试，测

4、点布置详见图1。应力（应变）测试截面：共设4个应力测试截面，采用扬州晶明JM3812进行测试，详见图2。8图1挠度测试截面布置图（单位：cm）图2应力测试截面布置图(单位：cm)2.4试验荷载结构计算中按公路I级最不利布载，取控制截面最大弯矩作为试验加载截面的控制值。各试验加载截面的控制内力见表1：表1静力试验荷载效率工况序号工况内容用车量（台）控制部位设计控制值（kN•m）试验计算值（kN•m）荷载效率1边跨最大正弯矩6J1截面41394.2038033.510.922墩顶最大负弯矩10J2截面-163967.80-156350.920.9

5、51/4最大负弯矩10J3截面-47820.50-43521.260.91中跨最大正弯矩10J4截面43009.4044342.611.032.5试验工况共进行2种情况的加载试验，即2个加载工况，具体如下：8工况1：J1M+偏载作用下应变和挠度测试；工况2：J2M-、J3M-、J4M+偏载作用下应变和挠度测试。2.6试验结果（1）应力在试验荷载作用下，测试截面的实测应力及与计算应力的比较见表2～表3。表2试验荷载作用下左幅桥实测应力与计算应力对比表试验工况测试截面弹性应力（MPa）计算值（MPa）校验系数η（／）工况1J1下缘测点0.851.240.69工况2J2上

6、缘测点0.571.100.52J3上缘测点0.450.780.58J4下缘测点1.143.160.36表3试验荷载作用下右幅桥实测应力与计算应力对比表试验工况测试截面弹性应力（MPa）计算值（MPa）校验系数η（／）工况1J1下缘测点1.011.240.81工况2J2上缘测点0.831.100.76J3上缘测点0.470.780.60J4下缘测点1.713.160.54从表2～表3可以看出：测试截面的实测应力均小于理论计算值，桥跨结构强度足要求。（2）挠度8各工况试验荷载作用下，左幅桥挠度测试截面的实测值及与计算值的比较曲线见图3~图4。图3左幅桥工况1挠度曲线图4

7、左幅桥工况2挠度曲线左幅桥实测值与理论计算值的线性相关曲线见图5~6。图5左幅桥工况1J1截面F2挠度线性相关曲线图6左幅桥工况2J4截面F6挠度线性相关曲线各工况试验荷载作用下，右幅桥挠度测试截面的实测值及与计算值的比较曲线见图7~图8。图7右幅桥工况1挠度曲线图8右幅桥工况2挠度曲线右幅桥各截面的实测值与理论计算值的线形相关曲线见图9~10。图9右幅桥工况1J1截面F2挠度线性相关曲线图10右幅桥工况2J4截面F6挠度线性相关曲线从图3～图10可以看出：试验加载下，实测挠度小于理论计算挠度，线性相关系数在0.99以上，卸载后挠度回复正常，表明在试验荷载下，试