陈伟 汤圆 郭涵
摘 要:以某板梁桥为工程背景,针对该桥设计荷载所处年代,设计了静载试验方案,依据公路桥梁荷载试验规程进行了静载试验评定。
关键词:板梁桥;荷载试验;评定
一、桥梁概况
某板梁桥建成于20世纪70年代,为1-6.5m的整体混凝土板桥。桥梁全长13.5m(不含引道),桥面全宽9.0 m,行车道5.3m。下部结构采用重力式桥台,扩大基础。
二、荷载试验目的
本次荷载试验的目的是评价桥梁的承载能力,并结合理论分析评定该桥通行荷载标准。
三、桥梁结构静载试验方案
(一)试验控制截面
选择跨中最大正弯矩截面为试验测试截面,如图1所示A-A截面。
(二)荷载试验用车
该桥原设计汽车荷载等级为:汽-15;人群荷载等级为3.0kN/m2。试验荷载采用1辆重约250.8kN的三轴载重汽车。
(三)试验加载工况
本次试验荷载试验工况为:工况1(正载)、工况2(偏载)。
(四)试验荷载效率
本桥宽跨比较大,计算分析采用空间梁格模型,基于Midas Civil程序建立桥梁结构计算模型,如图2所示。
通过计算得到的荷载效率如表2所示,满足规范要求。
1 在最不利汽车中载作用下的最大正弯矩效应 64.2 64.7 0.99
2 在最不利汽车偏载作用下的最大正弯矩效应 69.8 73.4 0.95
(五)结构变形与应变检测
试验过程中主要监测跨中A-A截面的挠度及A-A截面底部的应变,并密切观察板梁等构件的裂缝开展情况。
四、桥梁结构静载试验结果分析
(一)主梁变形结果分析
表3列出了工况1、工况2最后一级加载和卸载完成后,主梁跨中A-A截面挠度测试值、理论计算值及其校验系数、相对残余变位。
从表3可以看出,在静载试验工况1~2作用下,对应各控制截面桥面最大挠度测试值均小于相应的理论计算值,且最大测点桥面挠度相对残余变位为13.8%和14.6%,表明该板桥实际工作状况基本处于弹性阶段。
(二)主梁应变结果分析
表4列出了各静载试验工况(工况1~2)最后一级加载和卸载完成后,对应跨中A-A截面底部混凝土应变的测试值、理论计算值及其校验系数、相对残余应变。
从表4可以看出,在试验荷载工况1~2作用下,对应跨中A-A截面底部最大应变测试值均小于相应的理论计算值,且最大测点应变相对残余应变分别为14.3%和10.3%,表明该板桥实际工作状况基本处于弹性阶段。
(三)裂缝观测结果
本次荷载试验过程中,未发现板梁有新裂缝产生,原有疑似结构性裂缝也未发现有扩展,也未测出桥台有明显沉降。
五、结论
(1)各静载试验工况下,板梁控制截面实测挠度校驗系数、应变校验系数均小于1.0,且最大相对残余变位小于20%,表明桥梁结构整体刚度良好,且板梁实际工作状况基本处于弹性阶段。
(2)各静载试验工况下,未发现板梁有裂缝产生与扩展,也未测出桥台有明显沉降。
基于以上分析结果可以评定本桥结构承载能力满足汽车-15级标准荷载(《公路工程技术标准》(JITJ01-97))的通行要求。
参考文献
[1]交通运输部公路科学研究院.《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011)[S].北京:人民交通出版社,2011.
[2]交通运输部公路科学研究院.《公路桥梁荷载试验规程》(JTG/T J21-01-2015)[S].北京:人民交通出版社,2015.
[3]交通部公路管理司.《公路工程技术标准》(JTJ 001-97)[S].北京:人民交通出版社,1998.
作者简介:
陈伟(1979-),男,湖北襄阳人,湖北楚晟科路桥技术开发有限公司,本科,工程师,主要从事公路工程检测及技术研发。
汤圆(1995-),男,湖北天门人,湖北楚晟科路桥技术开发有限公司,专科,助理工程师,主要从事公路工程试验检测工作。
郭涵(1987-),男,湖北襄阳人,湖北楚晟科路桥技术开发有限公司,本科,助理工程师,主要从事公路工程检测工作。