预应力混凝土先简支后连续T梁桥承载力试验研究

李亮

摘要 ：以预应力混凝土先简支后连续T梁桥为试验对象，介绍了此类新建桥梁承载力试验的方法及结果评定过程。通过静载试验，获得了不同加载工况下桥梁各控制截面测点的挠度、应变实测值并与相应理论计算结果进行对比分析，以此对桥梁实际承载能力做综合评价。

关键词 ：先简支后连续T梁桥 承载力检测 静载试验 校验系数引言

随着我国社会经济的发展，公路交通在国民经济中的作用和地位日益提高[1]。桥梁结构作为公路的纽带，在交通运输中发挥着至关重要的作用。为使桥梁能安全地为交通运输服务，需对新竣工公路工程中那些结构新颖的桥梁进行荷载试验来检测其承载力是否满足设计要求[2-3]。

本文即以某新建预应力混凝土先简支后连续T梁桥为试验对象，介绍了此类新建桥梁承载力试验的方法及结果评定过程。

1. 工程概况

试验桥全长333.54m。上部结构采用孔跨布置为4×30m+3×30m+4×30m的11孔30m预应力混凝土先简支后连续T梁，梁高1.9m，桥梁横断面左右幅均由7片T梁组成。下部结构采用三柱式墩，三柱式台，钻孔灌注桩基础。本桥设计荷载为公路I级。

2 .试验目的

（1）通过荷载试验检验桥梁结构设计与施工质量水平；

（2）通过测定桥梁不同结构的试验孔控制断面在荷载作用下的应力和挠度，并与理论计算值比较，检验桥梁实际结构控制断面应力与挠度值是否与设计要求相符。

3. 试验过程

3.1 试验荷载的确定

综合考虑静力试验荷载效率、控制断面的设计弯矩值及加载车辆的来源等因素[4-6]，本次等效荷载采用4辆三轴重载汽车充当，试验车辆的轴距以及满载重量见表1。

3.2 测试位置及项目

本次静载试验测试位置选取左幅第3联，试验工况为第8孔（边孔）正弯矩最不利位置、左幅8边孔）正弯矩最不利位置。主要测试断面位置如图1所示。测试项目包括：

（1）边孔正弯矩最不利位置横桥向偏心和对称荷载工况下各控制断面上、下缘应力，各控制点挠度；

（2）支点负弯矩最不利位置工况下各控制面上下缘应力；

（3）次边孔正弯矩最不利位置横桥向偏心和对荷载工况下各控制断面上、下缘应力，各控制点挠度。

3.3 试验加载工况

本次试验主要有下列几种加载工况：

（1）工况一为边孔正弯矩最不利加载位置横桥向内侧偏心工况；工况二为边孔正弯矩最不利加载位置对称布载；

（2）工况三为次边孔正弯矩最不利加载位置内侧偏心布载；工况四为次边孔正弯矩最不利加载位置横桥向对称布载；

（3）工况五为支点负弯矩最不利加载位置横桥向内侧偏心布载；工况六为支点负弯矩最不利加载位置横桥向对称布载。

3.4 测点布置

T梁的主要测点布设为：跨中及各四分点挠度；支点沉降（墩项、墩底位移）；控制断面应变。

3.4.1 控制断面应力测试

T梁关键断面应力测试一共布置了3个断面，分别在边孔跨中断面、支点断面和次边孔跨中断面，见图1所示，控制断面应变计布置如图3所示。

3.4.2 主梁挠度测量

本次静载试验挠度测点纵向布置在支点、四分点上，测点布置详见图4所示。

4. 试验结果分析

4.1 应力与挠度测试结果分析

对各加载工况下测点的应变及挠度测试值与对应位置的理论值对比分析，得到了各工况下控制截面校验系数的最大值、最小值和平均值。可以看到，各控制截面的应变校验系数的平均值在0.37～0.85之间，最大值为0.98，小于规范允许值1.00，说明试验孔结构强度满足设计要求[7]；各测点的挠度校验系数平均值在0.49～0.59之间，最大值为0.70，也小于规范允许值1.00，说明试验孔结构刚度满足设计荷载要求。

4.2 残余变形结果分析

各挠度测点残余变形数据如表2所示。可以看到，结构最大残余变形为0.07，小于规范规定。这说明整个静载试验过程中该桥处于弹性工作状态，这符合设计理论的假设条件。

5. 结论

（1）该桥试验孔在静荷载作用下，各工况实测应变数据与计算值趋势吻合较好，各测点应变校验系数最大为0.98，小于规范规定的限值1.0，说明结构强度满足设计要求；

（2）该桥试验孔在静荷载作用下，各工况实测挠度数据与计算值趋势吻合较好，各测点挠度校验系数最大为0.70，小于规范规定的限值1.0，说明结构刚度满足设计要求；

（3）该桥试验孔在静荷载卸载后的结构残余变形最大为0.07，小于规范规定的。这说明整个静载试验过程中该结构均处于弹性工作状态，这符合设计理论的假设条件；

综上所述，该试验桥综合承载能力满足设计荷载要求。

参考文献：

[1] 余波， 李勇， 孙晓红等. 左家堡大桥实桥承载力破坏试验及分析[J]. 公路交通科技， 2011，28（7）：100-105.

[2] 马超，孙韦。评述桥梁荷载试驗的步骤及要点 [J]. 公路交通科技（应用技术版）， 2013，7：31-33.