钢筋混凝土桥梁静载试验应变校验系数计算的探讨.pdf

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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