成桥静荷载试验及分析

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1、成桥静动荷载试验及分析摘要：对某桥进行了成桥的静动荷载试验及分析，测得各种力学性能指标，与理论计算结果进行比较,并按规范对桥梁结构的承载能力做出了评价，确保桥梁的主体结构处于良好的使用状态，保证桥梁投入使用后的运营安全。关键词：静荷载试验；动荷载试验；力学性能1工程概况某特大桥为一座全长1550m的简支小箱梁桥，采用桥面连续的铺装形式，单孔跨径25m，共62孔。该桥上部结构横断而巾4片小箱梁组成，梁商1.35m,梁宽2.5m，采用C50浞凝土。桥宽13.5m，桥而布置为0.75m（防撞墙）+12.0m（行车道）+0.75m（防撞墙）。该桥设计荷载等级为：汽车一超20

2、级，挂车一120。2静荷载试验桥梁结构静荷载试验的目的，主要是测试桥梁结构在与设计荷载或使用荷载相当的试验荷载作用下的变形和内力状况，将测试结果与结构按相应荷载作用丁的计算值与相关规定值做比较，从而判定结构的强度和刚度等力学性能，判断桥梁结构承载能力是否满足设计要求。2.1静荷载试验工况及测点布:2.1.1静荷载试验工况静荷载试验首先要确定加载位置，即确定试验的加载工况。根据该桥的实际跨径布置，并对其进行理论计算，以跨中截面作力受力最不利截面，选収跨中截面作为试验的关键加载位置，同时确定静荷载试验的2个工况。工况h按跨中截面正弯矩最不利进行横桥向偏心加载。工况2:按

3、跨屮截面正弯矩最不利进行横桥向对称加载。同时各工况的试验荷载效率必须满足规范要求，由《公路旧桥承载能力鉴定方法》（1988）规定，静荷载试验效率为:式中：Sv——静载试验荷载作用下控制截面内力计算值；S——控制荷载作用下控制截而最不利内力计算值;//——按规范规定的冲击系数。静荷载试验效率％采用0.8〜1.05。按照该桥设计荷载汽一超20,挂一120标准，采用了6辆30吨车加载。实际加載效率如表1所示。表1各加载工况试验效率工况数控制截面内力形式单位设计荷载试验加载试验效率工况14#梁跨中截而弯矩kNm19801631.510.82工况23#梁跨中截面弯矩kNm15

4、401515.530.98根据等效荷载效应的原则确定试验荷载。根裾理论计算分析，以设计荷载效应控制，按桥梁关键截面的内力影响线进行最不利加载，并保证达到规范［1］规定的荷载试验效率，以确定实际加载车辆的数R,确保荷载试验的效果。最终，选取6辆3轴车作为加载车，每辆车总重各为300kN,前轴重60kN,两个后轴各重120kN,6辆车的编号分别为1#、2#......6"。各辆车的几何参数和各工况的荷载布置情况如图1、图2所示。60kN120kN!20kN120kN!20kN60kN340140450140340▼▼雌L/21<2454图1跨屮加载汽车纵内布置图（单位：

5、cm）1350图2偏心布载汽车荷载横向布.胃.图（单位：cm）1350L门口门J疆O習101阁3对称布载汽车荷载横向布置阁(单位：cm)2.1.2测点布j各梁的挠度及应力测点如图4、图5所示。阁5应力测点布罝图4匕84#梁12O373#梁11C262#梁10OO1(己51#梁9C0舞墩L/21#墩静荷载试验在满载怡况下，工况1、2实测的挠度以及理论计算的挠度如表1所示，相应的挠度曲线分别如图6、图7所示。图4挠度测点布罝图在试验进行加载之前，为了检查所有的试验装置和测试装置是否正常运转，为了使桥梁结构能够处于正常的工作状态，需要对桥梁进行预加载。2.3静荷载试验结果

6、在各项准备工作完成之后，即可正式进行桥梁的静荷载试验。在每一个工况的加裁过程中，施行分级加载。每一个试验工况加载过程屮，需要对控制截而的各项力学性能指标进行测试，这些指标主要包拈主梁的挠度、应力等。在加载过程中需要对加载孔跨的梁体外观进行观测，查看是否有裂缝fli现。在静荷载试验中，满载情况下的实测结果见表2、表3、图6、图7。表2工况1、2作用下各梁挠度检测结果梁号总变位(mm)弹性变位(mm)理论弹性变位(mm)校验系数残余变位(mm)相对残余变位(%)工况1偏心加载13.403.357.040.480.051.4724.504.478.040.560.030.

7、6735.215.118.990.570.11.9245.65.529.330.590.081.43工况2对称14.104.088.330.490.020.4924.934.898.910.550.040.8135.004.928.910.550.081.644.784.738.330.570.051.05加载试验侃载实测挠度一A—诚脸尙载观论挠度对称荷载作用I、'挠度ilh线图7对称荷载作川下的挠度曲线图6偏心荷载作用下的挠度曲线0.00-1.00-2.00-3.00-4.00-5.00-6.00-7.00-8.00-9.00-10.00表3工况1、2作用下各