沈阳市大成桥主桥荷载试验研究

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1、总第1O期沈阳市大成桥主桥荷载试验研究5沈阳市大成桥主桥荷载试验研究柳静。，胡明。(1．中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司，湖北武汉430034；2．桥梁结构安全与健康湖北省重点实验室，湖北武汉430034~3．湖北水总水利水电建设股份有限公司，湖北武汉430034)摘要：沈阳市大成桥主桥采用(65．944-1004-65．94)立面m三孔变截面预应力混凝土连续箱梁，为评定该桥的性能及南承载能力，结合有限元法理论计算分析，对其进行静、动载试["65．941001---'+"65．94-I'．q验。由静载试验测得主梁的位移和应力，由动载试验测得结I!构的自振频率、振幅。静、动载试验

2、结果表明：该桥目前的承载能力满足汽车一2O级运营荷载要求，但主桥抗弯刚度富余量不多，卸载后部分测点残余应变率及相对残余变形超过了1O，建议对桥梁进行维修加固，并在维修加固前进行限载运营。关键词：连续箱梁；荷载试验；有限元法；试验研究单位：m图1大成桥主桥结构总体布置示意1前言控制截面的应力及结构变形，从而确定桥梁结构的桥梁是确保公路畅通的咽喉，其承载能力是沟实际工作状况与设计值是否相符。动载试验主要通通全线的关键。而桥梁荷载试验是检测桥梁承载能过脉动试验和跑车试验，得出桥梁的自振频率和振力的重要手段之一，利用试验荷载作用下桥梁结构幅等参数，从而判断桥梁的动力性能是否满足设计的变位和振动

3、，测试桥梁结构重点受力部位的应力、及规范要求。位移及加速度等，从而评定桥梁的承载能力和安全可靠性L】]。近年来，由于经济建设的快速发展，交通2静、动力分析模型的建立量的成倍增长，大吨位、超载、超重车辆不断增加，公路桥梁负荷日趋严重。一些桥梁由于设计荷载标准运用桥梁专用软件MIDASCivil2010建桥梁低、加之桥梁部分老化、破损、裂缝等情况，急需进行空间有限元模型，进行桥梁结构空间有限元静、动力检测和加固维修_2]。计算分析。将大成桥主桥上部结构划分为232个单沈阳市大成桥位于沈阳市铁西区，主桥采用元，233个节点，大成桥主桥有限元计算模型如图2(65．94+100+65．94)1T

4、I三孔变截面预应力混凝土所示。连续箱梁。桥梁纵坡为2～3，主梁采用分离式单箱单室箱梁，梁高2．3～5．5ITI。设计荷载标准：3静、动力试验内容汽车一2O级、挂车一100级，设计车速为6O～8Okm／h。桥梁分为2幅，单幅为3车道，每幅桥宽3．1静载试验12．751TI，横断面形式：中间分隔带宽0．5m，机动车静载试验采用300kN载重车加载，试验各工道宽121TI，外侧防撞墙宽0．5m，桥面全宽25．51Tl。大成桥主桥结构总体布置示意如图1所示。由于常年有超载车辆通过该桥，需对桥梁进行静、动载试验以检验桥梁承载能力。桥梁静载试验主要是通过测量桥梁结构在静力试验荷载作用下各图2大成桥

5、主桥有限元计算模型收稿日期：2O12一O7—2O作者简介：柳静(1981～)，女，助理工程师，2009年毕业于中南大学土木工程专业。6桥梁检测与加固况下所需加载车辆的数量根据设计标准活载产生的成桥主桥动力测点布置如图4所示。该工况下最不利效应等效换算而得。根据计算分南析，确定该桥静载试验分5个加载工况[。]，为保证加载过程中的结构安全，试验采用分级加载。2224号根据该类桥型的受力特点，大成桥主桥静载试Hl一一验在左幅桥选取4个测试断面：第2跨跨中断面、23一一一一一～瓣一一一一一号墩墩顶附近主梁、第3跨跨中断面及24号墩墩顶注：。表示竖向传感器，表示横向传感器，表示动应变测点。附近主

6、梁。图4大成桥主桥动载试验测点布置示意主桥主梁通过实测应变及混凝土的弹性模量推算混凝土应力。在混凝土表面粘贴电阻应变计进行应变测试。为消除温度变化对测试结果的影响，试4静载试验结果与分析验选定在夜间23：。O后进行，且在各混凝土应力测试断面，放置布设了温度补偿片的混凝土试块，用于4．1主梁挠度对混凝土应变的测试结果进行修正]。大成桥主桥试验时测试了各工况下主梁的位移。限于篇应力测点布置如图3所示。荷载试验挠度测试主要幅，本节仅列出第2跨跨中最大弯矩加载时主梁挠测试第2跨和第3跨跨中挠度，采用专用的桥梁挠度的测试结果，测试结果如表1所示。由表1可知，度仪进行测试]。静载试验的测试内容还包

7、括桥梁在该工况试验荷载作用下，主梁各关键测点实测挠的支座位移、裂缝观测等。度的校验系数为0．84～0．97。中跨跨中部分测点的挠度校验系数超过了0．90，略微偏大，表明主桥测试截面南中跨箱梁抗弯刚度富余量不多。卸载后，各挠度测l21I=—点的相对残余变形均小于2O，但部分测点相对残余变形超过了1O。3—34．2主梁应力桥梁中心线在试验荷载作用下，主桥各试验跨跨中断面及———、—1§．、]，——一I墩顶附近箱梁断面的应力校验系数为0．64～0．9