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1、广东公路交通2004年第4期 总第85期GuangDongGongLuJiaoTong文章编号:1671-7619(2004)04-0032-04广州大桥主桥静载试验与分析任 华,李新平(华南理工大学交通学院,广州 510640)摘要:广州大桥是广州市区东部联系珠江南北两岸交通的主要桥梁之一,全长979m,1985年11月竣工。主桥为80m+110m+80m三跨预应力混凝土变截面连续梁桥。目前日交通量超过15万辆。为确保桥梁安全正常地使用,进行了静动载试验和模态测试。简要介绍主
2、桥静载试验情况,通过实测与理论计算对比表明,该桥整体性能基本满足设计要求。关键词:预应力砼连续梁桥;静载试验;分析中图分类号:U446 文献标识码:B1 概述点截面C、中跨跨中截面D为实测控制截面。具体广州大桥建于1984年,1985年11月竣工,是的测试项目有:(1)边跨0.4L截面A应变;(2)支广州市区东部联系珠江南北两岸交通的主要桥梁点截面C应变;(3)中跨跨中截面D应变;(4)边跨之一,目前日车流量超过15万辆。广州大桥设计4等分点、中跨6等分点在各工况荷载作用下的挠荷载为汽-20级,验算荷载为挂-10
3、0,人群荷载度;(5)观测加载前后裂缝发展及裂缝宽度,检测3.5kN/m2。桥梁总长979.04m,其中主桥为80m+主要构件混凝土强度、碳化深度。110m+80m三跨预应力混凝土变截面连续梁桥,桥2.2 试验荷载工况面宽24m。主桥截面由5片开口式箱梁组成,混凝根据设计荷载等级,由于试验现场组织标准土标号为45号,支座为盆式橡胶支座。汽车-20级车队存在困难,因此利用弯矩等效的广州大桥目前交通流量大,且已运营了十多年,原理,计算出设计标准荷载的等代荷载,利用单车为了确保桥梁安全正常地使用,2003年8月对广州总重约
4、为320kN的三轴载重汽车队加载。考虑到大桥主桥进行了静动载试验和模态测试。通过实测广州大桥交通流量大,封桥时间有限,加载采用偏与理论计算对比表明,该桥整体性能基本满足设计心加载方式。试验中荷载工况如下:(1)中跨最大要求。本文对主桥静载试验情况进行介绍。正弯矩工况,试验荷载效率为0.856;(2)边跨最大2 试验内容及荷载工况正弯矩工况,试验荷载效率为1.015;(3)中跨支点2.1 试验内容最大负弯矩工况,试验荷载效率为0.814。试验荷根据该桥梁结构的特点以及实桥检查,确定载效率满足《大跨径混凝土桥梁的试验方法
5、》的要靠近北岸的边跨0.4L截面A、边跨跨中截面B、支求。各试验荷载工况如图1所示。图1试验荷载工况图·32·©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.2004年第4期 任 华,李新平 广州大桥主桥静载试验与分析 总第85期3 测点设置中在截面B和D各加布3个测点,全桥共设36个3.1 挠度测点挠度测点(图2)。采用精密水准仪测量。通过对结合广州大桥主桥的结构形式,在桥两侧边这些挠度测点的测量,可获得在试验荷载作用
6、下,梁中轴线按边跨4等分点、中跨6等分点布点,其沿桥跨纵向和横向挠度的分布变化。图2控制截面及挠度测点布置图3.2 应力(应变)测点点,具体布置如图3所示。截面A和D各布置30个主桥应力观测截面有3个,即边跨014L截面A、测点,截面C布置40个测点,主桥共100个测点。通支点截面C、中跨跨中截面D。在截面C的每一箱梁过上述的应变测量,可获得测试截面上各个箱的应力的两侧沿箱肋高度各布置4个应变测点,在截面A和分布和各个箱截面应力沿高度的变化以及截面中性D的每一箱梁的两侧沿箱肋高度各布置3个应变测轴的位置。应力(应变)
7、采用静态电阻应变仪量测。C截面应变测点设置A、D截面应变测点设置图3应变测点布置图4 建立仿真分析模型ANSYS中的Shell63单元模拟。考虑到该桥结构形式的复杂性,利用平面杆由于试验前未得到支座的性能数据,故无法系有限元计算程序难以准确分析出该桥的受力状模拟支座,只在相应位置添加链杆约束。整个仿况,故采用美国ANSYS公司的大型通用有限元分真分析模型单元总数控制在5万个以内。析软件ANSYS建立空间模型来进行分析。结构计算参数:根据图纸资料,箱梁、横隔板分析模型的尺寸按照广州大桥竣工图和有关均采用45号混凝土,弹
8、性模量E=3.4e4MPa,泊松文件的资料输入,其中箱梁用ANSYS中的Solid45比=0.1667;箱梁、横隔板、桥面铺装层密度均为3(三—D实体)单元模拟;因横隔板的厚度相对于全2500kg/m。桥的三维尺寸较小,从简化模型的角度出发,用有限元分析模型如图4所示。·33·©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalD
