桥梁载荷试验加载方案设计

李 应 成

(南京江宁经济技术开发总公司，江苏 南京 210000)

桥梁载荷试验加载方案设计

李 应 成

(南京江宁经济技术开发总公司，江苏 南京 210000)

结合某桥梁工程的实际情况，对该桥梁进行了载荷试验，介绍了加载车车型及静载试验效率公式，确定了四种加载工况及其荷载布置方案，并计算分析了桥梁的受力状态，结果表明：桥梁在加载后处于安全受力状态，满足设计荷载的使用要求。

桥梁，静载试验，荷载布置，弯矩

0 引言

赵村公路桥位于溧阳市后六乡三联赵村，跨越芜太运河，主跨采用56 m下承式钢管混凝土系杆拱桥，两边各设两孔跨径20 m的预应力空心板梁。桥梁全长143.76 m，两侧接线长388.5 m。工程范围起点桩号为K1+767.74，终点桩号为K2+300，新桥中心桩号为K2+000。在路堤近桥台处设置人行踏步。本工程2000年10月开工，2001年10月竣工，总工期12个月。

主桥上部结构为下承式钢管混凝土系杆拱。该桥型为外部静定结构，对基础无水平推力。拱肋两片，每片为直径1 000 mm×12 mm钢管(A3)，管内泵送40号微膨胀混凝土。两片拱肋间设置3道一字形风撑，风撑由直径60 mm×12 mm钢管(A3)。系梁共两根，为预应力混凝土矩形截面梁，梁高为1.0 m，梁宽为1.2 m，近支点5 m处梁高逐渐增大到2.00 m。在墩顶处设牛腿，其上安放板梁。系梁内配置8束高强度钢绞线。

每片拱肋有吊杆9根，除端吊杆至系梁支座中心间距为6.0 m外，其他吊杆间距均为5.5 m。吊杆由36根直径7高强钢丝组成，采用OVM-DM型锚具，外套不锈钢管，并压注微膨胀水泥砂浆，以防钢丝锈蚀。吊杆上端锚固在拱肋内，下端锚固在系梁内，在系梁底部张拉。

横梁与桥面板两者形成一体化，横梁呈T形状，底宽0.7 m，高0.7 m，配置4束钢绞线，桥面板部分现浇，厚度为0.2 m，配置纵向预应力束，束间距约1.5 m。

赵村公路桥立面图见图1，正面图见图2。

主要技术指标：1)荷载标准：汽车—20级，挂车—100，人群—3.0 kN/m2。2)桥梁横断面布置：11.4 m=1.2 m(系梁)+1.0 m(栏杆、人行道)+7.0 m(车行道)+1.0 m(栏杆、人行道)+1.2 m(系梁)。3)航道通航标准：Ⅴ级航道，净空38 m，净高0.5 m，航道断面为矩形截面。最高通航水位5.25 m。4)主梁跨中梁底标高为10.47 m。

1 加载车型

静载试验拟采用26 t卡车进行等效加载，前、中、后轴之间距离分别为140 cm和350 cm，左右轮间距180 cm，车型如图3所示。试验车辆经地塝称重，实际试验车总重量和前、中、后轴重与标准加载车总重量误差应控制在5%以内。

按Midas/Civil2010计算的影响线布设车队纵向位置。静载试验效率系数按试验荷载的加载位置和大小进行控制选择，通过设计荷载作用效应(考虑冲击影响)和试验施加荷载产生的作用效应来确定静力试验荷载的效率系数,其比值一般应满足0.95～1.05之间。

静载试验效率ηd为：

ηd=SS/[S(1+μ)]。

式中：SS——静载试验荷载作用下控制截面的内力计算值；

S——控制作用下控制截面最不利内力计算值；

μ——按规范取用的冲击系数；

ηd——静力试验荷载的效率系数。

2 加载工况及其荷载布置

1)工况1。

最不利正弯矩效应为1/4跨截面拱肋和系梁的正载。

测试项目：加载前、加载后及卸载后各应变测点频率；端部水平位移；全桥各挠度测点挠度。

1/4截面正载弯矩影响线如图4所示，加载图如图5所示。

2)工况2。

1/4跨截面拱肋和系梁最不利正弯矩效应偏载。

测试项目：加载前、加载后及卸载后各应变测点频率；端部水平位移；全桥各挠度测点挠度。1/4截面偏载弯矩影响线如图6所示，加载图见图7。

3)工况3。

最不利正弯矩效应的1/2跨截面拱肋和系梁正载。

测试项目：加载前、加载后及卸载后各应变测点频率；端部水平位移；全桥各挠度测点挠度。

1/2截面正载弯矩影响线如图8所示，加载图如图9所示。

4)工况4。

最不利正弯矩效应的1/2跨截面拱肋和系梁偏载。

测试项目：加载前、加载后及卸载后各应变测点频率；端部水平位移；全桥各挠度测点挠度。

1/2截面偏载弯矩影响线如图10所示，加载图如图11所示。

3 荷载效率系数

以上各荷载工况的荷载效率系数如表1所示。

表1 各工况荷载效率系数计算表

4 结语

从静载试验数据分析，桥跨结构在试验荷载下无异常现象，各监测点实际测量数据和理论计算数据基本一致，结构校验系数满足荷载试验的要求，说明桥梁在加载后处于安全受力状态，满足设计荷载下的使用要求，同时也证明了桥梁检测过程中的加载方案是科学合理的。

[1] 张文浩，刘肖凡,胡天碧,等.在役桥梁静载试验实例分析[J].武汉工业学院学报，2012(1)：72.

[2] 徐 林.桥梁静载试验校验系数影响因素分析[J].山西建筑，2012，38(22)：192-193.

[3] 邢朝阳.六安市红石嘴渠首枢纽除险加固工程史河公路桥桥梁静载试验与分析[J].治淮，2013(2)：58-59.

Bridge load test loading scheme design

Li Yingcheng

(NanjingJiangningEconomicTechnologyDevelopmentCorporation,Nanjing210000,China)

Combining with actual bridge engineering conditions,the article carries out the bridge load test,introduces loading vehicles styles and static loading test efficiency formula,determines four kinds of loading conditions and loading distribution scheme,and calculates bridge stress conditions. Results show that:the bridge loaded is under safe stress condition,which meets designed load utilization demands.

bridge,static load test,load distribution,bending moment

2015-10-28

李应成(1980- )，男，工程师

1009-6825(2015)36-0173-02

U441.2 < class="emphasis_bold">文献标识码：A

A