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1、第22卷第3期华 中 科 技 大 学 学 报(城市科学版)Vol.22No.32005年9月 J.ofHUST.(UrbanScienceEdition)Sep.2005基于静载试验的桥梁安全性评价111陈孝珍 朱宏平 陈传尧(1.华中科技大学 土木工程与力学学院,湖北 武汉 430074)摘 要:为了检测信阳 河大桥当前的承载能力,对该桥进行了静动载试验.介绍了对该桥的检测内容、加载工况、测试方法以及静载试验结果.由检测试验结果可以得出结论:该桥的整体强度和刚度基本上能满足正常使用要求,承载能力基本上达到了其设计要求.关键词:中承式拱桥; 静载试验; 安
2、全性评价; 检验系数+中图分类号:U441.2 文献标识码:A 文章编号:167227037(2005)0320037203 信阳 河大桥位于107国道信阳市西关,河大桥工作状态良好,具有较好的力学性能.1996年6月开工,1997年3月完工,由主桥和两侧引桥组成.主桥结构为中承式钢筋混凝土拱1 桥梁外观检测桥,矢高33.6m,矢跨比为1∶5.拱肋为箱型截面,拱肋高为3.5m,宽为1.5m,拱轴线为二次抛物1.1 拱轴线型线形式.吊杆采用60Á7平行钢丝束,热挤高密拱轴线的测量采用全站仪、水准仪和经纬仪,聚乙烯防护,冷铸墩头锚,桥上吊杆间距为5m,测
3、量位置位于拱轴与吊杆相交处,依吊杆位置由桥上横梁为T型悬臂简支结构.桥面总宽为29.5南向北编号,基准点位于2号吊杆与桥面的交接m,车道和人行道1.5%双向横坡,设计载荷为:汽处,仪器分别放置在拱桥南侧,上、下游两侧上、车-超20级,挂车-120级,人群3.5kN/m2.下游拱轴线如图1.通过静载试验,可以测定结构的静态位移、静态应变,了解桥跨结构的实际工作状态;通过动力试验,可以测定结构的自振特性,了解桥跨结构的固有振动特性以及其在长期使用荷载阶段的动力性能,确定其使用条件和注意事项.通过荷载(a) 上游试验,建立桥梁技术档案;对桥梁的实际承载能力、安全
4、状况进行评估.为检验该桥梁设计与施工的质量,了解桥跨结构的实际工作状态,判断桥的实际承载力,评价其在实际使用载荷下的工作性能及工作状态,了解桥跨结构的固有特性及在长期使用荷载下(b) 下游的动力特性,确定该结构的可靠性,对信阳 河大图1 拱轴线型桥进行了外观检测和荷载试验.外观试验主要对1.2 桥面整体线型桥面线型和拱轴线型等进行了检测,根据结构的桥在未受外载作用时的桥面标高用水准仪和受力和变形特点,主要对拱、吊索进行了荷载试全站仪进行测量.由桥面整体线型(图2)可以看验.荷载试验包括静载试验和动载试验,本文针出该桥沿桥的纵向有较大的下挠,差值达14cm,
5、对静载实验结果对结构进行了分析,并将试验结说明整个桥梁的纵向变形偏大.果与理论分析结果进行了对比,结果表明信阳 收稿日期:2005205209.作者简介:陈孝珍(19702),女,博士研究生;武汉,华中科技大学土木工程与力学学院(430074).基金项目:国家自然科学基金资助项目(50378041);博士点专项基金资助项目(20030487016).©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved. 华 中 科 技 大 学 学 报·38·(城市科学版)200
6、5年Sstatη=,0.8≤η≤1.0,(1+μ)·s式中,η为静力试验荷载效率;Sstat为试验荷载作用下某一检测项目的计算值;s为设计标准荷载作用下相应检测项目的计算值(不计冲击系数);(1+μ)为设计计算取用的冲击系数.图2 桥面线型b.试验荷载.试验荷载采用20t东风载重汽车,加载前对车辆进行编号并测量各加载车辆2 静载实验前、后轴重量,加载方式采用对称加载和偏心加载.静载试验共有七种加载工况,试验荷载效率考虑该桥的受力特点,并利用桥梁的对称特在0.85～1.0之间.试验荷载分级施加,将荷载按点,将静载测试项目主要安排在桥梁的下游南半加载汽车数量分
7、为2～3级.荷载逐级递加,达到幅.最大荷载后一次卸载.加载试验每种工况重复一2.1 试验内容、方法及测试断面次,试验前在桥面预先画出轮位,加载时汽车准a.吊杆索力测试.索力测试采用IFM-168型确就位.索力测试仪进行测试,吊杆由南向北进行编号,2.3 试验载荷工况测试上、下游56根吊杆的索力.本次检测共采用七种加载工况,工况1,拱顶b.挠度测试.挠度测试采用精密水平仪、水截面最大正弯矩对称加载;工况2,拱脚最大负准仪及全站仪进行.为了提高测量的精度,在测弯矩对称加载;工况3,L/4拱截面最大正弯矩对量中采用了电耦合照相机(CCD)测量拱上各控制称加载;工
8、况4,拱顶截面最大正弯矩偏心加载;截面的位移,在桥的跨中、L/4及
