某连续刚构桥梁静力试验检测案例分析

于 波

(贵州省交通科学研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550088)

某连续刚构桥梁静力试验检测案例分析

于 波

(贵州省交通科学研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550088)

以某连续刚构桥梁静力试验检测案例为依托，详细的介绍了连续刚构桥梁静力荷载试验结构验算及内力计算、主要试验内容、试验截面、试验工况、测试系统、试验分析、桥梁承载力评定，了解结构当前实际工作性能和工程质量，识别结构现有状态，为维修和养护提供依据，该案例为类似工程提供借鉴。

连续刚构桥，桥梁荷载试验，桥梁承载力评定

1 工程概况

某特大桥为左右分离式路基桥梁，左右幅中心桩号分别为ZK81+446.328和YK81+449.863，左幅桥全长664.12 m，设计为(96+180+96)+3×40+4×40预应力混凝土连续刚构、预应力混凝土T梁。T梁采用先简支后结构连续体系。设计技术标准：1)设计荷载：公路—Ⅰ级；2)桥面宽度：半幅1-11.25 m；3)设计洪水频率：按1/300洪水频率设计；4)地震基本烈度：6度，地震动峰值加速度系数取值为0.05。主要材料：上构连续刚构箱梁采用C55，预制T梁、现浇连续段、现浇桥面板、湿接缝均采用C50混凝土。

2 结构验算及内力计算

该特大桥左幅结构内力分析计算采用通用的空间有限元分析软件程序模拟完成。计算中结构尺寸参照设计图纸，结合该特大桥左幅的结构特点及桥梁结构有限元计算的要求，将刚构桥划分为126个单元128个节点；将第二联3×30 m连续梁划分为108个单元109个节点。分析计算时处理情况如下：1)计算荷载以公路—Ⅰ级为基准；2)采用一次总算的方法进行模拟；3)桥面铺装及护栏等不参与结构计算，仅考虑其恒载对结构的影响。通过模拟分析，对其结果进行筛选，定出该桥的最不利受力截面，内力值如图1,图2和表1所示，并计算出各控制截面在设计荷载作用下的最大挠度和最大内力值，绘制出测试截面的挠度影响线和内力影响线。

表1 试验截面在设计荷载作用下的内力值

kN·m

3 主要试验内容

1)在试验荷载作用下，做控制截面应变测试；

2)在试验荷载作用下，做控制截面挠度观测。

4 试验截面及测点布置

1)应变测试截面：依据结构计算结果，本次荷载试验应力测试截面共设置了如图3所示的K1～K6共6个截面作为应力测试截面。其中K1为第2跨跨中截面，K2为1号墩顶负弯截面，K3为第3跨最大正弯截面。

2)挠度测试截面：通过计算分析比较后，将试验跨的4等分点处截面确定为试验时的挠度控制截面，如图4所示。

5 试验工况及加载载位

5.1 荷载效率

荷载效率见表2。

表2 荷载效率

5.2 试验工况

工况一：第2跨跨中截面正弯正载；工况二：1号墩顶负弯截面负弯正载；工况三：第3跨最大正弯截面正弯正载。

5.3 加载载位

加载载位如图5～图7所示。

6 测试系统

6.1 挠度测试

挠度测试见图8。

6.2 应变观测

应变观测见图9。

7 试验分析

7.1 应力分析

各工况下控制截面的实测弹性应变数据εe与理论计算值进行比较，结果见表3(表3中应力单位为MPa，测点位置编号由外侧至内侧依次递增)，其中应力值按一维单向受力状态进行处理：σ=Eε，主桥箱梁采用C55混凝土；引桥T梁采用C50混凝土，C55弹性模量E=3.55×104MPa；C50弹性模量E=3.45×104MPa。

表3 各截面实测应力与理论值比较表

7.2 挠度分析

实测挠度值与试验荷载作用下的理论值进行比较，并计算出相关校验系数见表4。

表4 各截面实测挠度实测平均值与理论值比较表

8 桥梁评定

8.1 结构强度

各试验截面加载工况下：应力校验系数位于0.88～0.98之间,残余值为0，说明测试截面的整体应力变化规律与理论计算基本相符，结构工作在弹性变形范围内，结构强度满足设计强度要求。

8.2 结构刚度

各试验截面加载工况下：挠度校验系数位于0.94～0.98之间,残余值为0，说明测试截面的整体挠度变化规律与理论计算基本相符，试验桥跨在卸载后各测试截面恢复情况较好，结构工作在弹性变形范围内，结构刚度满足设计强度要求。

8.3 承载力评价

各试验截面加载工况下，结构强度满足设计强度要求，结构刚度满足设计强度要求，说明承载力满足设计等级要求。

9 结语

连续刚构桥梁静力试验检测：应充分了解设计图纸参数及材料物理力学指标，进行结构检算，计算出控制断面挠度及应力；详细编制试验检测方案；正确检校仪器设备，确保设备正常；交通组织完后进行测试工作；数据采集及分析结合环境特点进行修正；按照检算值和实测值进行比较及综合评定。

[1] YC—4/1982,大跨径混凝土桥梁的试验方法[S].

[2] JTG/T J21—2011,公路桥梁承载能力检测评定规程[S].

[3] JTG D60—2004,公路桥涵设计通用规范[S].

[4] JTG D62—2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

[5] JTJ D61—2004,公路圬工桥涵设计规范[S].

[6] JIG H11—2004,公路桥涵养护规范[S].

Testcaseanalysisofacontinuousrigidframebridgebeamstaticforcetest

YuBo

(GuizhouTransportationScienceResearchInstituteCo.,Ltd,Guiyang550088,China)

This paper is based on the test case of a continuous rigid frame bridge, the static load test of bridge is introduced in detail the structure calculation, the internal force calculation, main test content, test section, test conditions, the test system, test analysis, evaluation of bridge bearing capacity, understand the current working performance and engineering quality of the structure, identify the existing state of the structure, providing evidence for maintenance and maintenance, this case provides reference for similar projects.

continuous rigid frame bridge, bridge load test, bridge bearing capacity evaluation

2017-10-09

于 波(1978- )，男，助理工程师

1009-6825(2017)35-0171-03

U448.23

A