連續板梁橋動靜載試驗測試與探究范文

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摘要：本文主要對π型連續板梁橋進行動靜載理論分析和實際測試，以判定橋梁的整體受力性能是否滿足設計要求，為橋梁以后的管理與養護提供原始的科學依據。

關鍵詞：荷載試驗；應力；撓度

1工程概況

廠上跨線橋為都勻市紅牛大道工程的子工程項目，為（20+25+25+20）m普通鋼筋混凝土π型連續板梁橋，2#墩墩梁固結。橋臺采用一字式臺身，擴大基礎；橋墩為柱樁式結構；樁基礎采用鉆孔灌注樁基礎或挖孔樁。橋梁斷面布置：9.0m=1.0m(人行道及護欄)+7.0m(行車道)+1.0m(人行道及護欄)。設計荷載：城-B級，人群荷載3.5kN/m2。為評定該橋的整體受力性能，進行外觀檢測和動靜載試驗，掌握橋梁的基本狀況，為橋梁以后的管養工作提供依據。

2外觀檢查與實體檢測

在試驗前應對橋梁的外觀和實體構件進行檢測，掌握橋梁的基本狀況。結果表明，構件強度、尺寸、保護層厚度等符合設計要求；局部出現裂縫，在第4跨跨中左側π梁出現豎向裂縫，1#裂縫長度為0.76m，寬度為0.14mm；第4跨跨中右側π梁出現豎向裂縫，2#裂縫長度為0.62m，寬度為0.17mm。在進行荷載試驗時，應密切關注裂縫的發展情況。

3靜載試驗

3.1加載截面及工況確定

根據工程要求和現場情況，選取第3跨、第4跨為試驗對象。各測試跨的內力控制截面為測試截面。撓度測點布置在人行道邊緣處，在橋跨L/4、L/2、3L/4以及支點處共8個測點。荷載工況I為2#墩支點最大負彎矩正載，工況II、工況III分別為第3跨最大正彎矩正載、偏載，工況IV為3#墩支點最大負彎矩正載，工況V、工況VI分別第4跨最大正彎矩正載、偏載。

3.2加載效率確定

采用有限元軟件建立全橋計算模型，計算可知要達到0.95~1.05的加載效率，需要4輛載重為35t的加載車，得到荷載工況I~VI的加載效率分別為0.89、1.03、1.03、0.95、1.05、1.05。

3.3試驗測定

正式加載前，用1輛加載車在第3、4跨上來回反復通行兩次，對其進行預先加載，消除非彈性變形。預加載后，非工作人員退場，所有加載車停靠在對結構測定無影響的區域，所有準備工作安排妥當后，進行第一次空載讀數。4輛加載車應分4級加載，保證結構的安全；加載完后一次性卸載。試驗程序：測試主梁的恒載（靜止）變形初讀數→測試跨控制截面布載試驗→測試截面的應變及變形測試。在試驗過程中，觀測加載后裂縫的變化情況，重點觀測加載截面處裂縫的產生和發展情況。當裂縫長度、寬度急劇增加，新裂縫大量出現時，應停止加載。

3.4靜載試驗結果分析

下面主要對荷載工況II測點的實測值與理論值進行比較分析。分析可知應變在0.60~0.80之間，均小于1，表明所測結構強度達到設計要求。撓度校驗系數在0.66~0.82之間，均小于1，表明所測結構剛度達到設計要求。同時測得其他工況的應變和撓度校驗系數也在此范圍內，證明該橋的靜載性能滿足設計要求。

3.5裂縫觀測結果

在試驗過程中對跨中原有裂縫進行實時觀察，在加載過程中最大裂縫寬度處有微小變化，最不利工況下1#裂縫由原寬度0.14mm增加到0.16mm，卸載后1#裂縫恢復原有寬度；2#裂縫由原寬度0.17mm增加到0.19mm，卸載后2#裂縫恢復原有寬度；1#、2#裂縫均小于規范裂縫寬度限值0.2mm；考慮跨中豎向裂縫的存在會降低橋梁的安全儲備，建議對跨中豎向裂縫進行處理。

4動載試驗

橋梁結構的動力特性只與結構本身固有性質有關，而與荷載等其他條件無關，是橋梁結構振動系統的基本特性。通過動載試驗測定，分析結構在動荷載作用下的受力狀態外，驗證或修改理論計算值，為橋梁的管養提供必要的數據和資料。受現場條件限制（該橋一端為90度急彎），無法對該橋進行動載沖擊系數測試，經各方同意后該橋不實施跑車、跳車、剎車測試，只進行脈動試驗。將傳感器布置在測點上，由其拾取橋梁結構在大地脈動作用下的振動響應，采樣時間30min，采樣頻率為100Hz。該橋計算頻率為4.57Hz，測試頻率為6.64Hz，實測值均大于理論計算值，說明該橋的實際剛度大于設計剛度。

5結論

根據該橋動靜載實測數據和理論數據的比較分析可知，該橋的強度、剛度均滿足設計要求，試驗跨結構整體受力性能滿足設計荷載等級（汽車荷載：城-B級）的要求。

參考文獻

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[3]中華人民共和國行業推薦性標準.JTG/TJ21-01-2015公路橋梁荷載試驗規程[S].北京:人民交通出版社，2015.

作者：李榮巧 單位：貴州交通職業技術學院