德昌高速公路桥梁静载试验分析.pdf

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1、低温建筑技术2011年第12期(总第162期)德昌高速公路桥梁静载试验分析周院芳，王新毅I1．江西公路开发总公司．南昌330038；2．南昌工程学院土木与建筑T程学院。南昌330099)【摘要】对德昌高速公路段内的大郁池大桥、松山大桥、瑞洪信江大桥、坎下湖大桥、金溪湖大桥等预应力T梁刚构桥进行了静载试验研究，对实验数值与有限元软件计算结果进行了比较。结果表明，与有限元计算结果对比，试验荷载作用下的校验系数介于0．5～0．8；相对残余变形小于20％；加载及卸载后T梁表面均未发现有裂缝。德昌高速公路段内预应力T梁承载能力满足桥梁设计荷载公路一I级的设计要求。

2、【关键词】无破损检测；校验系数；相对残余变形【中图分类号】TU311【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2011)12—0040—021工程概况德昌高速公路是规划的江西省高速公路网的重要组成部分。路线由江西省上饶德兴市北新岗山镇至南昌市，连接正在运营中的德(兴)婺(源)高速公路，总长约204km，预期2011年7月竣工。德昌高速公路段内包括大郁池大桥、松山大桥、瑞洪信江大桥、坎下湖大桥、金溪湖大桥等，大桥为预应力T梁刚构桥，T梁均为钢筋混凝土结构。2试验目的试验目的是通过静载试验，测试控制部位的挠度和应图2集中加载示意图变情况，检测T梁在实际

3、工作状况下的强度和刚度是否满足设计要求⋯。试验加载以不超过结构破损为限度。无破损检测的主要内容表现在：T梁表面混凝土无脱落损伤；控制截面挠度和应变控制在预计允许范围内。3荷载选择利用桥梁专用有限元计算分析软件建立T梁刚构桥试验跨计算模型，荷载考虑桥面铺装作用及设计汽车荷载，横向分布系数按修正的刚接梁法考虑，对其进行静载试验的理论分析J，计算模型如图l所示。图3加载实况图4测点布置(1)挠度测点。简支T梁挠度测量根据现场条件采用位移计测量，在每片梁支座和跨中分别设置挠度测点。(2)应变测点。根据简支T梁受力特点，在跨中截面图1T梁计算模型布置应变测点，测点

4、布置在截面上缘、截面中和轴、截面突为了保证试验效果，静力试验荷载对结构控制截面产变处和截面下缘等位置，力求反映截面实际应变情况。生的荷载效应与有限元计算的荷载效应相接近。静载试验5试验荷载根据荷载等效的原则，在试验梁上施加集中荷载，使实验的试验前先对试验梁施加80％最大试验荷载的荷载进行集中荷载效应与有限元分析的荷载效应相近似。试验效率预压(预压过程中按10％递增，同步对试验梁进行裂缝观系数仉(见公式(1)，其中，．s表示控制截面最不利效应实测)，以消除塑性变形。正式加载时分5级进行(50％、70％、80％％、100％)，同步观测试验梁截面是否出现裂缝。

5、验荷载值；s表示控制截面最不利有限元计算荷载值；表6试验数据及分析示冲击系数。)。实验中吼=1，利用龙门吊吊配载梁的梁端(1)校验系数。在试验荷载作用下，桥梁承载能力的至试验梁的跨中进行加载，如图2所示。重要指标为荷载效应校验系数。由式(2)表示，式中，sSI⋯为等效荷载作用下的实测值；S为荷载作用下的有限元计周院芳等：德昌高速公路桥梁静载试验分析41算值。田值越小结构的安全储备越大。可=S／S(2)4o0(2)相对残余变形。相对残余变形是评价结构构件30oZ／，／／承载后弹性工作状态的指标，相对残余变形5。由式(3)表锚200枢／／／一．实栩测论乏妻、

6、据挺示，式中，s。为荷载作用下的跨中挠度残余变形；S。为荷载1o0据／作用下的跨中挠度总变形。OS。=S。／S。×100％(3)本次实验所测各实验梁表现出相似的结构性质，下面挠度／mm以某典型梁加以说明。图7典型试验梁跨中截面荷载一挠度曲线图4一图6给出了某典型试验梁的应变发展曲线，图中理论数值为有限元计算结果。从图中可以看出在等效试验表1给出了最大试验荷载作用下某典型实验梁的应变荷载作用下T梁跨中截面应变沿腹板呈线性：分布，基本符校验系数，可以看出应变检验系数介于0．5—0．9，挠度校验合平截面假定；在等效试验荷载作用下，测点应变随荷载增系数介于0．6

7、—1．0。试验梁实际刚度高于有限元模型分析长线性发展，应变均不大于理论分析计算值。刚度，结构各主要受力部位在试验荷载作用下工作性能良好。跨中相对残余变形为9．81％，结构在试验荷载作用下，相对残余挠度满足相关规定及要求，表明结构处于良好的弹性工作状态。表1某典型实验梁挠度、应变校验系数应变Ip．E图4典型试验梁跨中截面应变沿梁高分布曲线注：为跨中残余变形。7结语本实验对德昌高速公路段内大郁池大桥、松山大桥、瑞洪信江大桥、坎下湖大桥、金溪湖大桥等预应力T梁进行了静载试验，得到以下结论：①在试验荷载作用下，T梁主要测点的应变、挠度值均小于相应的有限元计算值，

8、挠度、应变校验系数在0．5～0．8范围内，表明试验梁的强度、刚度满足应变，设计要