沪宁高速公路扩建工程.ppt

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1、沪宁高速公路扩建工程桥梁极限状态实桥试验及桥梁结构物状况评价江苏沪宁高速公路扩建工程指挥部谢家全二零零八年八月一、桥梁极限状态实桥试验研究1.1研究必要性1.2研究目的及意义1.3技术难点1.4研究内容及方法1.5主要创新点由于航道等级提高，利用拆除桥梁做桥梁极限状态实侨试验，获取可靠资料和经验，填补国内空白。1.1研究必要性总体现状1、两种手段：理论分析和试验分析。2、理论分析研究较多，但仍不够完善。3、模型试验研究难以与实际情况完全吻合。4、实桥破坏性试验进行的较少，特别是采用实桥破坏性试验方法研究预应力砼桥梁的极限承载

2、力尚属空白。实桥破坏性试验研究现状国内：无国外：主要集中在美国。1.2国内外研究现状1.为省内外同类桥梁桥梁的承载能力鉴定、桥梁改建和拆除等提供重要依据2.桥型及其病害本身所具有的代表性,有助于研究评定该类既有桥梁的极限承载能力和安全储备3.为国内相关桥梁规范的修订提供重要参考资料4.为以后进行类似破坏性试验积累经验和知识1.3研究目的和意义新兴塘大桥（30m＋50m＋30m预应力混凝土等截面连续箱梁桥）锡澄运河大桥引桥（20m预应力混凝土简支T梁桥）1.4技术难点经验少、项目多、时间短、任务重、风险高、难度大”1、经验少：

3、国内以往几乎没有，试验过程中加载方式、数据采集、安全保障等方案均需进行反复可行性论证后提出；2、项目多：试验机会难得，代价高昂，因此应尽可能多地开展研究项目；3、时间短：为了尽可能减少对沪宁改造主体工程工期的影响，必须极大压缩试验时间；4、任务重：必须保证现场试验过程的完备性和试验数据的准确性，试验研究面广、深度大；5、风险高：是国际上首次在双幅桥一幅正常通车的情况下进行另一幅的破坏性试验，试验中可能带来灾难性后果，试验风险较高、难度极大；6、难度大：试验现场环境恶劣，需要协调的单位众多。1.4技术难点主要研究内容试验方案设

4、计与实施方法的研究弹性工作状态下桥梁工作性能的研究弹塑性工作状态下桥梁工作性能的研究既有桥梁承载力和损伤指标评估方法的研究基于结构动力特性的损伤识别方法理论的研究辅助研究内容桥梁外观检测无损检测与有损检测预应力管道压浆质量检测常规静载试验及BDI测试与破坏性试验实测承载力的对比分析探索性试验研究内容基于分布式光纤传感器的砼裂缝产生与发展过程监测技术的探索性研究1.5研究内容及方法1.5.1研究内容1.5研究内容及方法试验前锡澄运河大引桥状况较好，新兴塘大桥梁体裂缝较明显1.5.2原桥状况锡澄运河大桥引桥新兴塘大桥梁体裂缝通过

5、对混凝土块、钢筋、碎石、反力架、水袋等多种加载方案的比选，首次在大型桥梁现场试验中采用了钢筋与水袋组合加载，试验证明效果良好，对今后类似试验有较大指导意义。1.5.3加载方式确定1.5研究内容及方法现场钢筋加载现场水袋加载试验终止条件要满足试验规范规定，且对于新兴塘大桥当桥梁实测参数达到以下任一条件时即可终止试验：中跨跨中挠度为50cm，相当于f＝L/100；中跨跨中挠度值随时间不收敛。持荷10分钟后，每5分钟读一次跨中位移计读数，最多六次，如30分钟内位移增量大于6mm或最后5分钟单次实测跨中挠度增量不能减小到0.5mm以

6、内，则认为位移不收敛，停止加载。两边跨支座处有明显脱空现象，结构体系已发生改变。对于锡澄运河大桥引桥以T梁垮塌为终止条件1.5研究内容及方法1.5.4终止条件受拉主钢筋处最大裂缝宽度达到1.2cm边跨支座上翘新兴塘大桥试验终止状态新兴塘大桥（三跨预应力连续箱梁桥）全桥整体跨塌梁间横隔板错开锡澄运河大桥引桥试验终止状态1.5研究内容及方法1.5.5安全保障措施一方面制订了详细的安全管理要求，设置了专门的安全管理员，另一方面还针对试验桥段的特点，建立了专门的安全保障体系：1）梁底设置一定高度的土坝，以承担塌落的梁体和加载设备；2

7、）土坝之间预留安全通道，便于试验过程中人工观测项目的测试；3）靠近新桥侧设置临时防护网，防止试验过程中构件飞出危及人身和设备的安全；4）充分考虑现场试验过程中的风险，建立了包括非预想性倒塌、乱石飞溅危及另一幅通车等18种风险预案。新兴塘桥安全通道保障系统梁底设置土坝，土坝之间预留安全通道锡澄运河大桥引桥安全通道保障系统梁底设置土坝，土坝之间预留安全通道1.5研究内容及方法1.5.6新型检测技术和方法混杂碳纤维传感器监测技术基于BOTDR的混凝土桥梁裂缝检测技术X射线无损检测预应力混凝土密实度技术本试验对上述三项先进的检测技术

8、在实桥中进行了探索性应用，为这些技术逐步走向实用化提供了宝贵数据和经验混杂碳纤维传感技术基于BOTDR的混凝土桥梁裂缝检测技术基于X射线探伤的预应力孔道灌浆密实度检测技术新兴塘大桥主桥结构有限元网格顶视图新兴塘大桥主桥结构有限元网格底视图1.5研究内容及方法1.5.7分析方法锡澄大桥引桥结