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时间:2020-03-25
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1、器桥梁工程BridgeEngineering钢筋混凝土桥梁静载试验应变校验系数计算的探讨欧阳涛(深圳市建设工程质量检测中心,广东深圳518031)摘要:在桥梁静载试验结果评定中.需要试验荷载作用下的计算应变理论值,但对于带裂缝工作的钢筋混凝土桥梁,要精确计算出带裂缝截面的下缘钢筋拉应变是比较复杂的,笔者针对该问题提出了简化计算方法,以方便在实际工作中使用。关键词:桥梁;静载试验;应变校验系数;简化算法中图分类号:U446.1文献标志码:B文章编号:1009—7767(2014)05-0060-02DiscussionofStrainCheckCoeffi
2、cientCalculationforStaticLoadTestofReinforcedConcreteBridgeOuyangTao现行检测规范对桥梁静载试验结果评定主要是校验系数和残余比,其中校验系数岱)等于试验荷载作用下测点的弹性值(&)与相应的理论计算值(
3、s。)的比值。校验系数包括挠度校验系数和应变校验系数。由于桥梁结构是比较复杂的结构,在实际工作中,通常需要借助midas、桥梁博士等有限元软件进行电算,以得到在试验荷载作用下测试截面的挠度和应变。对于钢筋混凝土桥梁,由于在恒载和活载作用下,它是带裂缝工作的,如果以常规设计软件计算得到的截面下
4、缘混凝土拉应变作为理论计算值,是不正确的,因为粘贴在混凝土梁下边缘的应变片反应的是下缘钢筋拉应变大小.而要精确求出带裂缝截面的下缘钢筋拉应变则是比较复杂的。为了便于在实际工作中应用.笔者在进行了多个钢筋混凝土桥梁的静载试验分析的基础上,提出了简化方法,比较方便地计算出下缘钢筋拉应力,从而计算出应变校验系数。1简化计算方法对于钢筋混凝土桥梁结构的静载试验的结果评定,文献『11对残余比的要求是小于25%,从笔者进行的多座钢筋混凝土桥梁的荷载试验结构来看,残余比一般是小于10%的,因此桥梁结构在恒载和试验荷载的作用下,一般是处于比较弹性的状态。由于钢筋混凝土桥
5、梁在运营过程中就产生了裂缝,在进行静载试验的时候,开始是桥面活载卸载,然后是在一个带裂缝截面的结构中进行加载,而这个带60辛荭救术2014No.5(Sep.)V01.32裂缝的结构就是我们研究的对象,由于它的残余比小,所以认为它是一个比较弹性的结构。在计算过程中,对于这样1个带裂缝的结构,作出以下假定:1)桥梁在试验荷载作用下符合平截面假定;2)不考虑截面受拉区混凝土的作用,假定其拉应力等于0;3)为了简化,假定受压区混凝土的压应力等于弹性模量乘以应变;4)仅考虑它在试验荷载作用下的平衡。对下缘钢筋应力进行求解。下面以一个简单的矩形截面为例,应用简化方法
6、求解下缘钢筋应力。已知:混凝土弹性模量为E,钢筋弹性模量为风,截面尺寸为bxh,上下缘的钢筋面积为A。、A’。。根据试验荷载弯矩旭,由平截面假定可得到上缘混凝土压应变s7。、上端钢筋压应变s’。、下缘钢筋拉应变占。(见图1)、受压区高度戈等参数。a)截面图b)平截面假定的截面混凝土,钢筋应变图l计算简图设上缘混凝土最大压应变为s7。一,则最大压应力盯’‰2E·s’‰;上缘钢筋压应变占’。=竺竺旦.s’~,对应的压应力戈盯+。=E。·s’。;下缘钢筋拉应变占。=鱼二生·s’。一一,对应的拉应力戈盯。=E。·占。。由∑N=0,0.5XO"’c_一·戈·b+盯
7、’。·A’。一Ors·A。=0,代入具体数据后即可求出z。由∑M=0,盯7c-一·6·戈2/6+o-’。·A’。·h0=旭,代入具体数据后即可求出or。及s。。2静载试验结果评定实例深圳市某钢筋混凝土连续箱梁桥。跨径为3x21m。桥宽46.5m,为单箱10室截面形式,荷载等级为公路I级。为达到规范规定的静力荷载试验效率,试验荷载为10台45t的加载车,车尾对车尾对称加载。由于该桥梁宽度较大.在测试截面沿桥宽方向的裂缝布置了10组应变片,进行应变测量。以下为静载试验结果评定过程:1)对测试截面(粘贴在梁底的)应变片的实测应变值取平均值,并根据平截面假定转化
8、为下缘受拉钢桥梁工程器BridgeEngineering筋的实测应变平均值,该桥梁中跨跨中截面下缘钢筋的实测应变平均值为62x10南;2)根据笔者的简化方法求解下缘钢筋拉应变。利用midas软件计算出测试截面的试验荷载作用下的弯矩。然后根据材料强度、截面钢筋配置等信息求出下缘钢筋理论计算拉应变,其中跨中截面下缘钢筋理论计算拉应变值为90x10。6:3)用下缘钢筋的实测应变平均值除以下缘钢筋理论计算拉应变值。即得到该测试截面的应变校验系数,对于跨中截面,其应变校验系数为62/90=0.67。3结论结合以上探讨研究,对于钢筋混凝土桥梁的静载试验分析,由于不能
9、直接采用设计软件求出在试验荷载作用下的下缘钢筋的拉应变值,所以建议采用笔者的简化
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