吴忠黄河大桥主桥荷载试验和分析

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1、2003年度优秀施工论文(技术总结)【吴忠黄河大桥主桥荷载试验及分析】吴忠黄河大桥主桥荷载试验及分析【内容提要】介绍了吴忠黄河大桥荷载试验的内容、检测方法，通过对试验成果进行理论和计算分析，对桥梁结构的各项性能指标做出了综合评价。【关键词】连续梁桥荷载试验结构分析综合评价1.工程概况吴忠黄河大桥是丹东—北京—拉萨国道主干线（宁夏境内）石嘴山—中宁高速公路上的一座大型桥梁，桥梁全长1255.4m，主桥为预应力混凝土连续梁，引桥为30m跨径先简支后连续预应力混凝土箱梁，孔跨布置为14×30＋54＋4×90＋54＋12×30m。主桥上部构造为分离

2、式单箱双室截面连续梁，箱梁顶板宽17m，底板宽11m；桥面2%横坡设于箱梁顶部。跨中梁高2.5m，根部梁高5.3m，顶板厚26cm，底板厚由跨中26cm增至根部60cm，腹板厚36cm，根部梁段由36cm增至60cm，梁体设纵、横、竖三向预应力（顶板设纵、横两向，且纵向钢束在顶板内设平弯，在腹板处设竖向微弯;腹板内设竖向，底板只设纵向），纵横向预应力束为Φl15.24钢铰线，Ryb=1860MPa，张拉控制应力为0.75Ryb，竖向预应力筋为高强精轧螺纹钢筋，沿全桥纵向在腹板内布置，间距60cm，钢筋设计强度为750MPa。张拉力为675K

3、N。主桥下部构造：基础均为钻孔灌注摩擦桩，主桥为空心薄壁墩身（过渡墩为矩形实体墩），中间17#墩与主梁固接，其余主桥墩设大吨位盆式支座。引桥墩为柱式，桥台为肋板式。主要设计标准设计荷载：计算荷载汽车-超20级；验算荷载挂车-120。桥面为双向分离式6车道，单幅桥面宽度：0.5m(护栏)+4.5m（慢车道）+0.63m（护栏）+10.87m（行车道）+0.5m（护栏）。主要材料：大桥上部结构采用C50高性能混凝土，弹性模量Eh=3.5×104Mpa。大桥于1999年10月开工，2002年10月根据有关规范文件和业主的要求，对主桥进行了静、动载

4、试验检测，目的在于检验桥梁结构的设计和施工质量，掌握新建桥梁结构的工作状态及动力性能（包括频率、振幅、阻尼特性），结合理论计算分析，对桥梁的承载能力和工作状况做出综合评价。同时积累技术资料，为工程验收，质量评定和长期健康监测提供原始数据，为桥梁的正确使用和维修、管理提供依据。2.试验内容2.1静载测试内容及测点布置第9页共9页2003年度优秀施工论文(技术总结)【吴忠黄河大桥主桥荷载试验及分析】2.1.1测试内容测试内容见表1,对称荷载为3车道加载,偏载为2车道加载,检测截面1～9的弯曲应力以及各孔跨中的挠度,截面位置见图1。表1加载方式及

5、测试内容加载方式及加载位置测试内容对称静载偏心静载（3×3辆车）14-15号墩边跨最大正弯矩加载(2×3辆车)①截面8的应力及截面9的主拉应力②各跨支点、四分点及跨中上下游挠度③梁中轴线对称静载偏心静载（3×3辆车）15-16号墩边跨最大正弯矩加载(2×5辆车)①截面7的应力②各跨支点、四分点及跨中上下游挠度③梁中轴线对称静载偏心静载（3×3辆车）16-17号墩中跨最大正弯矩加载(2×5辆车)①截面1、2、3、4、5、6的应力②各跨支点、四分点及跨中上下游挠度③梁中轴线对称静载偏心静载（3×5辆车）16号墩负弯矩加载(2×6辆车)①截面1、

6、2、3、4、5、6、7的应力②各跨支点、四分点及跨中上下游挠度③梁中轴线对称静载偏心静载（3×5辆车）17号墩负弯矩加载(2×7辆车)①截面1、2、3、4、5、6的应力②各跨支点、四分点及跨中上下游挠度③梁中轴线影响线静载纵向：单车沿桥轴线方向每隔1/4跨长逐步加载至全桥①截面1、2、4、6、7、8的应力②各跨孔跨中的挠度横向：单车在16#-17#孔跨中桥面沿横向每隔1.8米逐一排位①截面2的应力②截面2位置横向各腹板位置及两侧挠度第9页共9页2003年度优秀施工论文(技术总结)【吴忠黄河大桥主桥荷载试验及分析】2.1.2测点布置利用施工阶

7、段应力监测所采用的光纤应变传感器，检测1～6截面的应力，传感器在这6个截面内的布设位置见图2，计72个。另外，在截面6、8、9内侧，1、2、4、7内侧及底板外侧设电阻式应变片，共123个，见图3。2.2动载测试内容及测点布置2.2.1试验内容①振动测试测试在桥上跑车，跳车和刹车时桥梁的振动、桥梁结构自振特性（横向、竖向自振频率）及阻尼特征系数。②动应力和动挠度测试检测桥上跑车、跳车和刹车时各动应力测点的应力及16#-17#跨中挠度。2.2.2测点布置动应力测点布置在16#-17#跨中（截面2），见图4,振动及动挠度测点布置见图5。3.试验荷

8、载和加载工况3.1静载工况通车荷载试验一般属于基本荷载试验，要求荷载效率系数在0.8～1.0之间，（荷载效率系数指数在试验荷载作用下控制截面的计算内力或挠度与包括冲击在内的标准设