奉浦大桥主桥连续梁静动载试验分析.pdf

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1、◎奉浦大桥主桥连续粱静动载试验分析邢云(上海市建筑科学研究院上海市工程结构安全重点实验室，上海200032)摘要：荷载试验是桥梁结构最有效的承载能力评定方法。以奉浦大桥五跨越江预应力混凝土变截面连续梁桥为背景，选取最不利正、负弯矩工况进行静载试验，通过挠度、应变的实测值与理论对比分析，对该连续梁目前的承载能力和刚度进行评定。并将脉动试验结果与投运前的竣工验收试验结果作对比，为同类桥型的结构性能评价积累数据资料。关键词：预应力连续梁；荷载试验；挠度；应变；频率0弓I言跨的最大正弯矩控制截面(C—C、E—E)及两个中墩混凝土桥

2、梁投入运营后，随着时间的发展会发生墩顶附近最大负弯矩控制截面(B—B、D～D)作为试材料性能退化、结构构件开裂、预应力效应丧失等情验截面(见图1)。在梁体的各墩墩顶及跨中截面布置况，这是结构材料性能、外部环境和荷载变化等多重因棱镜作为竖向挠度测点，将弯矩控制截面作为应变测素共同作用的结果。作为最有效的承载能力评定方试截面，在箱梁内壁粘贴顺桥向的电阻式混凝土应变法，静、动载试验将已知荷载作用于测试桥梁的指定位片(见图2)。置，通过科学的手段采集位移、应变、裂缝以及动力特性参数，并与理论模型或历史资料进行对比分析，从而得到被测

3、桥梁的承载能力和刚度评定结果。奉浦大桥1995年通车，为南北走向的五跨预应力图1主桥试验截面(单位：m)混凝土变截面连续梁桥，跨径布置为85．15+3×125—————～~-⋯76—————一+85．15—545．30rn，采用挂篮悬臂浇筑对称施工。93i设计荷载为汽一超20级，验算荷载挂一120，设计车速1O2’100km／h，双向四车道。墩顶截面梁高7．0m，跨中截I111I面梁高2．8m，变高度箱梁梁段的梁底按二次抛物线-变化。单箱单室箱梁顶宽18．6m，底宽8．6rn，中墩支墩顶截面●挠度测点点和边墩支点设置横隔梁

4、。箱梁采用5o号混凝土，为．应变测点三向预应力体系，中墩墩顶各设置2只45000kN盆————式橡胶支座，边墩墩顶各布置2只10000kN盆式橡胶支座。下部结构为高桩承台，咖900钢管桩基础桩～E／一]—————一长约60m。跨中截面图2挠度和应变测点布置1测试截面选定投运前的竣工验收试验表明：整个结构在纵、横桥(2)动载试验在各跨跨中均布置脉动试验测点，以向上具有较好的对称性，承载能力满足设计要求。运跳车工况作为激励，采用低频加速度传感器采集分析营期间因重车通行量较大，日常检查中发现腹板有斜结构的动力响应。裂缝出现，为进

5、一步明确其承载能力进行荷载试验。(1)静载试验选取北侧边跨(A—A)、次中跨和中2静载试验2．1加载工况收稿日期：2015-02—1o基金项目：上海市科学技术委员会(13ZR1435700)静载试验分为5个工况，分别为2个墩顶附近最N。．22015上冯么咯35◎s一⋯G—s大负弯矩和3个跨中附近最大正弯矩工况。采用多辆工况二：次中跨最大正弯矩工况，4行×2列车队，30t重3轴土方车，按预定位置进行加载(图3以工况对称加载；一为例)。工况三：次中墩墩顶最大负弯矩工况，边跨4行×2列车队，次中跨4行×2列车队，对称加载；工况四

6、：中跨最大正弯矩工况，4行×2列车队，对lL}。。。土上竺称加载；I==二Ⅱl』5南T—工况五：中墩墩顶最大负弯矩工况，次中跨4行×＼>一A断面2列车队，中跨4行×2列车队，对称加载。．【————-上』f{2。2挠度测试结果rl』兰分析表1可知，在各工况荷载作用下，各测试截面的实测挠度均小于理论计算值，残余挠度绝对值较小图3工况一车辆加载平面布置(单位：m)且相对残余均小于2O。说明该桥的变形处于弹性工况一：边跨最大正弯矩工况，4行×2列车队，对变形范围内，挠度校验系数在0．44～0．65之间，结构称加载；具有一定的安全储

7、备。表1静载工况加载表工况测点实测总挠度实测弹性实测残余相对残余挠度理论计算校验系数编号位置S／mm挠度S。／mm挠度S。／mmS。／s×100()挠度S。／ramS／sA—A截面一l8．1—16．5—1．58．4％一37．90．44C—C截面32．0—31．2—1．34．0Ao一64．60．48AA截面一5．1—4．6——0．59．2一8．60．53C—C截面一20．119．3—1．36．3％一30．30．64四EE截面一31．4—31．6—0．30．9一68．10．46C—C截面一17．115．90．52．8一24．4

8、0．65五E—E截面一19．3—18．3一O．31．5一29．50．622．3应变测试结果部分参与结构受力。通过分析可知，在各试验工况作用下实测应变值均永小于理论应变值，最大正弯矩加载工况下的控制截面顶板应变校验系数在0．34～0．48之间，最大负弯矩加载T况下的墩顶控制截面顶板应变校验系数在0．36～