兰州杨家湾吊桥静载试验中的挠度检测研究

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1、150科技研究城市道桥与防洪2016年03月第03期DOI：10．16799／j．cnki．csdqyfla．2016．03．044兰州杨家湾吊桥静载试验中的挠度检测研究索俊锋(1．西北民族大学土木工程学院，甘肃兰州730124；2．兰州大学资源环境学院，甘肃兰州730000)摘要：桥梁静载试验是评价桥梁质量和验证桥梁承载能力是否满足设计要求的重要手段，而挠度测量是桥梁检测的重要组成部分。现以兰州市杨家湾吊桥静载试验检测的实际案例为依托，阐述了静载试验中位移观测点的布设、施测方法、试验荷载设计原理。通过对实验数据、挠度曲线、位移变化分析，结果表明：在试验荷载作用下变形无异常，经维修

2、加固后承载能力满足设计荷载通过的使用要求，桥面更加平顺，上下游对称性较好。关键词：静载试验；挠度检测；位移；线形测量；杨家湾吊桥中图分类号：U446文献标志码：A文章编号：1009—7716(2016)03—0150—04下的响应，以竖向位移测量结果为视角，评定桥梁0引言实际承载能力是否满足设计要求的试验检测。桥梁在长期使用过程中，由于环境侵蚀、材料1工程概况老化和日益加重的交通量及重车、超重车过桥数量的不断增加Ilj，导致桥梁结构损伤和功能退化，杨家湾吊桥建于1987年，地处兰州市桑园峡，从而造成抵抗自然灾害、正常环境下的使用能力桥轴线位于包兰铁路黄河大桥上游250m处，如下降，

3、极端情况下导致灾难事故发生，造成重大的图1所示。主跨为柔性吊桥，原设计跨径为180m，人员伤亡和财产损失【21。为了保障桥梁结构在营运矢高为15m，矢跨比为1／12，两侧主索各由期间的承载能力、耐久性和安全性，对已建成和在14—7×1945mm钢丝绳组成，桥面跨中设置预拱建大型桥梁结构进行健康监测显得非常重要，目度0．92m，其余各点按抛物线设计。两侧主索中距前已成为一个热门的研究领域}3】。桥梁静载试验即5．00m，吊杆顺桥向间距4．0m，横桥向间距5．0m。测定静荷载作用下指定位置的工作状态和使用能索鞍、套筒、索夹均采用45#钢。索塔采用塔高为力，从桥梁结构中提取能反映结构特性

4、的参数，对17．5m的钢筋混凝土框架结构。为加强桥面系统的桥梁的设计、施工、运营管理进行科学的评估，为横向稳定性，纵梁下设置角钢斜撑风构，桥跨上、下桥梁的安全使用提供可靠的依据『4_，它是评价桥梁游设置抗风缆。原设计荷载为允许1vehl5t载重汽质量和验证桥梁承载能力是否满足设计要求的重车+人群荷载200kg／m2(考虑人群宽度2．0m)通过。要手段。通过校验系数来说明结构潜在的承载杨家湾吊桥由于年久失修，加之车流量大，桥力，由相对残余变形反应结构的工作状态。当通过面出现不同程度破损。受兰州市城关区公路管理桥梁调查和检算分析尚不足以评定桥梁承载力段委托，2014年l2月6日起对该桥

5、进行表观检时，可采用荷载试验测定桥梁的实际工作状况，结查，并在此基础上对该桥进行维修加固设计。2015合桥梁调查、检测与检算来评定桥梁的实际承载年8月一11月，对桥梁进行维修加固，2015年11能力l7l。桥梁挠度测量是桥梁检测的重要组成部月19日对加固后桥梁进行检测评估，测试内容包分，是桥梁安全性评价的一项重要指标_8I。括应变检测和挠度检测。本文以兰州市城关区杨家湾吊桥静载试验检测的实际案例为依托，阐述根据桥梁设计荷载分析计算出桥梁实际承载能力，采用等效荷载对桥梁进行静力加载试验。通过测试桥梁在实际荷载作用收稿日期：2015—12—04基金项目：甘肃省高等学校科研项目(2015

6、B一003)作者简介：索俊锋(1976一)，男，陕西丹风人，博士，副教授，从事工程测量、桥梁检测、“3s”应用的教学及研究工作。图1杨家湾吊桥平面图2016年03月第O3期城市道桥与防洪科技研究151观测值。2试验内容、原理及方法该项试验采用全站仪结合精密水准仪的方式2．1试验内容及检测方法完成各加载工况下的挠度测试。将全站仪架设在静载试验通过对桥梁结构控制部位的内力D01点，分别用D02、D03点加以校核，采用三维坐(应力)、变形(位移)的观测、记录及分析，完成结标测量模式测量索塔挠度观测点的位移。将两台构的如下检测内容：天宝DIN103型数字水准仪分别假设于南岸下游和(1)桥梁

7、结构受力性能检测；北岸上游，采用“水准线路测量”+“中间点测量”模(2)在试验荷载作用下检测典型截面处桥面板式，每观测一次工况，都形成一条附合或闭合水准及纵、横梁的应力，吊杆、桥塔应力；路线，每一测站都会有校核和检验，如果超限，就(3)桥梁结构的刚度检测；重新观测。测点布置见表1所列和图2所示。(4)在试验荷载作用下检测各控制截面处的挠表1全桥竖向位移测点布置一览表度。该项研究主要针对不同工况进行挠度检测。2．2位移测点布置2．2．1测点位置布设原则测点位置的布设，应