空心板桥静载试验分析

更新时间:2019-12-03 23:10
 

  主要研究在试验控制荷载标准情况下,空心板桥荷载试验的内容、荷栽试验方法及其荷载试验成果分析,经过对数据的处理分析,该空心板桥结构承栽能力满足要求,同时空心板桥的受力特性与理论及其设计相符,论证了空心板桥的受力特性。

  某空心板中桥位于厦(厦门)蓉(成都)高速公路贵州境,为4跨20 m部分预应力空心板简支梁桥。预制空心板、铰缝均采用空心板C40砼,预制梁高90 cm,单幅桥梁横向由9片板构成。下部结构采用双柱式桥墩、U型桥台。桥面铺装层为10 em厚C40

  混凝土现浇层和10 cm厚沥青混凝土桥面铺装。该桥设计荷载等级为公路一I级,桥面宽度为13 m,包括0.5 m的左侧防撞护栏、12 m的净宽和0.5 m的右侧防撞护栏。

  桥梁静力荷载试验主要是通过测量桥梁结构在静力试验荷载作用下的变形和内力,比较桥梁结构的实际工作状态能否满足设计荷载作用下正常使用要求。测定项目及内容为桥面线形以及空心板控制截面应力等。

  根据现场情况,本桥分别选取左第4跨进行静载试验。通过计算,正常使用状态下汽车荷载作用下的最不利截面如图1所示。在本桥静载试验时,选择对应的截面和测点进行测试,其对应的应变测点和挠度测点如图2、图3所示。

  经计算,荷载试验方案确定由单幅2车道公路一I级的设计荷载控制,由此计算得到荷载效率,见表1。

  (1)应力(应变)测试。空心板应力控制截面的混凝土表面应力(应变),采用在混凝土表面粘贴电阻应变片进行测试,其电阻为120 Q,灵敏系数为2.06,标距长度为10 cm。

  该桥在各加载工况下,横桥向各片梁的最大挠度实测数据(偏载侧边梁挠度最大)及经换算的校验系数见表2。从实测数据来看,校验系数满足《公路桥梁承载能力检测评定规程》(报批稿)要求的0.6 1.0的范围。挠度测试结果均小于理论计算值,说明结构的整体刚度满足设计荷载(公路一I级)要求。

  对现场应变测试结果进行分析整理,应变测试结果以及对应校验系数见表3。从实测结果来看,校验系数满足《公路桥梁承载能力检测评定规程》(报批稿)要求的0.5~0.9的范围。

  《公路桥梁承载能力检测评定规程》(报批稿)中规定的标准计算活载下预应力混凝土桥主梁跨中挠度限值为L/600,即20 000/600=33.33 mm,本桥满载时跨中截面的最大挠度为5.89 mm,小于《公路桥梁承载能力检测评定规程》(报批稿)限值,说明试验跨桥跨结构的纵向刚度满足设计荷载公路一I级要求。

  《公路桥梁承载能力检测评定规程》(报批稿)规定,主要控制测点的相对残余应变和相对残余挠度O.20,实测数据换算结果表明,实测相对残余应变符合《公路桥梁承载能力检测评定规程》(报批稿)规定的范围,说明结构属于良好的线弹性状态。经过现场试验及其数据分析,该桥承载能力满足现行规范要求,满足公路一I级荷载要求,结构处于弹性工作状态,刚度满足规范要求,能正常交付使用。

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