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1、第34卷第6期福州大学学报(自然科学版)Vo.l34No.62006年12月JournalofFuzhouUniversity(NaturalScience)Dec.2006文章编号:1000-2243(2006)06-0882-06空腹式刚架拱桥的车辆荷载静动力试验房贞政,郑则群,程浩德(福州大学结构工程研究所,福建福州350002)摘要:通过车辆荷载的静动载试验,对福州市尤溪洲闽江大桥空腹式刚架拱新型桥在车辆荷载作用下上部结构的静动力性能进行测试,获得了空腹式刚架拱的实际结构特性.为该新型刚架拱桥的研究及通
2、车正常运营提供了参考和依据.关键词:刚架拱桥;空腹式;车辆荷载;静载性能;动载性能中图分类号:U448.23文献标识码:AStaticanddynamictestofopenspandrelrigid-framedarchbridgeundervehicleloadingFANGZhen-zheng,ZHENGZe-qun,CHENGHao-de(InstituteofStructuralEngineering,FuzhouUniversity,Fuzhou,Fujian350002,China)Abstract:An
3、ewtypeofopenspandrelrigid-framedarchstructurewasusedinYouxizhouMinjiangbridgeinFuzhoucity.Whenthisbridgewascompleted,thestaticanddynamictestsundervehicleloadingwerecarriedou,tandthemainresultsofthetestsarepresentedinthispaper.Fromthestaticanddynamicteststhereal
4、characterofopenspandrelrigid-framedarchstructureismoreclearandvaluableforresearchandserviceofthenew-typerigid-framedarchbridge.Keywords:rigid-framedarchbridge;openspandre;lvehicleloading;staticbehavior;dynamicbehavior预应力混凝土刚架拱桥一般都在腹拱区域设置立柱或立墙,使得结构受力简捷、施工方便.福州市[1
5、,2]尤溪洲闽江大桥是继台湾碧潭桥之后第二座预应力混凝土空腹式刚架拱桥(图1),该桥为80m+120m+80m3跨空腹式刚架拱桥.这一新型桥梁由于在腹拱区域不设置立柱,因此造型美观,线形流畅,而尤溪洲闽江大桥还采用拱脚固结,节省了大型支座,更具特色,技术难度也更高.在该桥的建造过程中进行了空间有限元法受力分析、全桥有机玻璃模型试验、梁拱节点区域的三维光弹性试验、全桥的抗震性能分析以及施工过程的监测,较全面、系统地研究了空腹式预应力混凝土刚架拱桥结构的受[3]力性能.在该桥竣工时,进行了车辆荷载的静动载试验,以验证实桥的
6、结构性能.本文介绍车辆荷载的静动载试验成果.1车辆荷载的静载试验1.1静载测试截面与测点布置车辆荷载的静载试验主要测试桥梁结构在设计车辆荷载作用下的结构变形、应力增量以及是否出现裂缝的观测.本桥的结构性能通过结构模型试验已知,成桥后,在车辆荷载作用下刚架承受的弯矩较小,主要是研究上部箱梁结构的受力性能,因此,静载试验主要测中跨跨中、边跨跨中、空腹拱跨中以及梁拱根部等截面,如图2所示.收稿日期:2005-12-30作者简介:房贞政(1949-),男,教授.基金项目:福建省科技厅重点资助项目(2002H028)第6期房
7、贞政,等:空腹式刚架拱桥的车辆荷载静动力试验883测试梁截面的测点布置如图3所示,测点应力量测采用振弦式应变(应力)量测仪(美国基康中国-3分公司北京(大连)基康仪器有限公司),标准量程310,精度0.1%F.S.这些应力量测仪均为施工阶段监测预埋的,在箱梁的上下板各埋置3个.挠度变形采用精密水准仪测量,在每一测试截面的上游和下游均布置一个测点.1.2静载测试的荷载工况尤溪洲闽江大桥设计荷载等级为城A,车载试验按弯矩等代的原则采用300kN和200kN的2种车辆布置.5种静载试验的车辆布置见表1,车载试
8、验纵桥向按各测试截面的最不利位置进行车辆荷载布置,横桥向分别进行对称和偏心2种形式加载.车辆静载试验共为5个主测截面,10个加载工况.884福州大学学报(自然科学版)第34卷1.3静载试验的主要结果1.3.1车辆荷载作用下的结构变形图4示出5种车载试验工况(车辆荷载横向均为对称布置)的挠度纵向分布.其中工况5中跨跨中截面为
