基于静载试验板桥检测和性能研究

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1、基于静载试验板桥检测和性能研究　　摘要：为了评价桥梁的工作性能，提高道路安全性，通过采用荷载试验法对山西省某预应力空心板简支梁大桥进行了实地静力荷载试验。通过分析跨中最大弯矩试验，偏载试验工况下检测截面的挠度值、应变值等参数，得到截面承受最大正弯矩，截面承受最不利偏心荷载时结构的空间受力性能。结合测点挠度、应变相对残余变形校验系数，最终得到该桥整体刚度，控制截面强度性能，为桥梁安全研究提供了一种新的思路。关键词：静力荷载试验；挠度值；应变值；性能分析；安全中图分类号：TU279.7+2文献标识码：AAbstract：Inordertoevaluateth

2、eworkingperformanceofthebridgeandimproveroadsafety，weconductedtheloadingtestexperimentonaprestressedhollowsimplesupportedconcretebridgeinShanxiprovince.Byanalyzingthedetectionsectionofthedeflection，strainvalueandotherparametersoncross-largestbendingmomentandpartialloadtest，wegott

3、hespace-forceperformanceofthisstructure.Combiningthedeflectionand8strainrelativeresidualdeformationcoefficient，thengottheoverallstiffnessofthestructureandstrengthpropertiesofthisbridge.Itprovidesanewwayofthinkingforbridgesecurityresearch.Keywords：staticloadtesting；deflectionvalue

4、；strainvalue；performanceanalysis；security桥梁在自然环境的侵蚀和荷载作用下，其结构出现了一定的损伤，导致承载能力降低，影响了正常的交通，制约了社会的发展[1]。对现有服役桥梁结构进行承载能力检测，可以掌握实际运营性能状况[2]。桥梁静力荷载试验是判别桥梁承载能力的有效手段，试验基于桥梁历史资料和使用状况，通过现场试验采集数据，进行科学的计算分析，能够准确把握桥梁现实结构状况和承载能力[3-7]。以山西省某八跨简支预应力空心板梁桥为工程背景，通过静力荷载的试验方法，进行桥的整体受力性能评定，对提高桥梁的安全性具有重要

5、的意义。1工程概况8该桥建于1995年4月，桥梁全长143m，上部结构为八跨简支预应力空心板，横向分布13块板，每跨桥长16m。桥面宽度：净15m（行车道）+2×0.5m（护栏），全宽16m。下部结构为桩柱式桥墩，基础桥台为重力式桥台。设计荷载：公路—Ⅰ级。为了判定该桥整体性能是否满足使用要求，对该桥进行了静力荷载试验。该桥结构简图见图1。2静载试验2.1静载试验设计根据常规检查结果及桥梁施工图，结合左幅为重载交通，选择左幅第三跨作为试验桥跨进行静力荷载试验。试验的内容为在试验荷载作用下跨中截面最大正弯矩和挠度。试验加载按公路Ⅰ级汽车荷载进行，利用Mid

6、asCivi车道面加载功能计算车道面荷载作用下的最不利内力效应，然后根据弯矩等效原则确定试验荷载为350KN加载车辆（前轴70KN，后双轴均为140KN），如图2所示。2.2静载试验效率的确定静力荷载试验效率是某一控制断面在试验荷载作用下的计算效应与该截面对应的设计控制效应的比值。静力试验荷载一方面应保证结构的安全性，另一方面又应能充分暴露结构的承载能力，静力试验荷载效率宜介于0.95～1.05之间。静载试验效率η■的计算公式为：η■=■式中，S■——加载控制截面内力的最大计算效应值S’——设计荷载产生的同一加载控制截面内力的最不利效应计算值μ——冲击系

7、数值8在设计荷载作用下，计算出试验控制截面的最不利设计弯矩，并计算出在该试验荷载作用下，控制截面产生的试验弯矩，则试验荷载效率如表1所示。2.3加载工况加载车辆数及加载位置，根据设计标准活载产生的最不利效应值按等效原则换算可得。（1）主梁跨中正弯矩控制截面加载工况：检测边主梁B边截面和B中截面承受最大正弯矩，考虑1#梁和2#梁控制弯矩和横向分布系数几乎相同，故一次加载可得到两个截面的数据。最大试验荷载工况布置如图3所示。（2）桥跨的跨中最大弯矩控制B截面偏心加载工况。为了检测截面承受最不利偏心荷载时结构的空间受力性能，采用如图4所示加载布置。2.4挠度试

8、验结合简支梁桥的特点，在试验跨中和支点处共布置了九处挠度测点。测量时采用电阻式位