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        30m預(yù)應(yīng)力箱梁靜載試驗(yàn)及分析

        2013-10-31 06:47:58周金才
        關(guān)鍵詞:靜力內(nèi)力箱梁

        周金才

        (中鐵四局西安分公司,陜西 西安 710000)

        1 工程概況

        橋梁全長(zhǎng)62m,布置為16+30+16m共3跨。中跨橋梁寬度34.0m。汽車荷載為公路-Ⅰ級(jí)。預(yù)制箱梁梁采用C50混凝土橋臺(tái)采用C30混,,樁基采用C30混凝土。預(yù)應(yīng)力鋼絞線符合GB/T5223-1995的規(guī)定,采用φj15.24(7φ5)高強(qiáng)低松弛鋼絞線,鋼絞線面積A=139mm2,標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度Rb=1860Mpa。鋼筋應(yīng)符合GB1499-1998、GB13013-1991的規(guī)定,直徑≥12mm者,采用HRB335鋼筋,直徑<12mm者,采用R235鋼筋。

        2 試驗(yàn)方案

        在靜載試驗(yàn)前計(jì)算出最不利控制截面的內(nèi)力影響線,進(jìn)行靜力加載計(jì)算,靜力計(jì)算結(jié)果與荷載試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,來(lái)判定結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量、運(yùn)營(yíng)安全度。

        試驗(yàn)內(nèi)容包括梁體主要截面應(yīng)力測(cè)試;梁體主要截面撓度測(cè)試;梁體裂縫觀測(cè)。

        3 靜載試驗(yàn)

        3.1 計(jì)算模型

        為了能夠真實(shí)反映預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制箱梁的空間受力狀態(tài),應(yīng)用MIDAS建立空間有限元模型,對(duì)其進(jìn)行靜力計(jì)算。結(jié)構(gòu)離散后,試驗(yàn)梁的結(jié)點(diǎn)、單元?jiǎng)澐秩鐖D1所示。

        圖1 試驗(yàn)梁計(jì)算模型和節(jié)點(diǎn)、單元?jiǎng)澐?/p>

        3.2 試驗(yàn)荷載的確定

        根據(jù)試驗(yàn)相似理論和結(jié)構(gòu)檢測(cè)的目的,采用荷載(結(jié)構(gòu)控制內(nèi)力)等效的原則確定試驗(yàn)荷載。通過(guò)分析計(jì)算作為橋跨結(jié)構(gòu)受力單元的板梁構(gòu)件在各種荷載因素作用下的截面內(nèi)力,按照內(nèi)力等效的原則,確定受檢試驗(yàn)梁所需施加的等效試驗(yàn)荷載量值。

        加載采用堆載方式加載,試驗(yàn)控制彎矩為:3225kN·m,集中荷載布置根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)加載條件及加載重物的重量來(lái)進(jìn)行調(diào)整,確保等效荷載彎矩達(dá)到設(shè)計(jì)要求。所需加載總重量為40t。試驗(yàn)等效跨中最大彎矩為:3000kN·m??缰薪孛骒o力試驗(yàn)荷載效率系數(shù):3000/3225=0.93。

        3.3 加載工況

        圖2 加載方案圖(cm)

        根據(jù)測(cè)試內(nèi)容及試驗(yàn)荷載,并考慮橋梁建造時(shí)的施工順序,試驗(yàn)梁采用分級(jí)加載方式,試驗(yàn)荷載分為以下幾個(gè)工況進(jìn)行:

        a.工況一:P1=0,數(shù)據(jù)采集;

        b.工況二:P2=25%的試驗(yàn)荷載(10噸),持荷15分鐘,數(shù)據(jù)采集;

        c.工況三:P3=55%的試驗(yàn)荷載(22噸),持荷15分鐘,數(shù)據(jù)采集;

        d.工況四:P4=87%的試驗(yàn)荷載(35噸),持荷15分鐘,數(shù)據(jù)采集;

        e.工況五:P5=100%的試驗(yàn)荷載,持荷15分鐘,數(shù)據(jù)采集;

        4 試驗(yàn)梁的結(jié)構(gòu)位移與結(jié)果分析

        測(cè)點(diǎn)1、5設(shè)置在支座截面上,其作用是反映支座在各種工況下的沉降值。根據(jù)位移測(cè)試和理論計(jì)算結(jié)果可以得出以下結(jié)論:

        (1)試驗(yàn)梁的最大豎向位移出現(xiàn)在跨中截面,該梁最大位移值為16.15mm。

        (2)該試驗(yàn)梁的位移校驗(yàn)系數(shù)基本上在0.7~1.0的范圍內(nèi),最大值為0.98,處于正常的范圍之內(nèi)。

        (3)試驗(yàn)梁的整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中,該試驗(yàn)梁各個(gè)測(cè)點(diǎn)的豎向位移未發(fā)生異常變化。

        (4)該試驗(yàn)梁在試驗(yàn)荷載作用下,荷載與位移基本成線性關(guān)系,說(shuō)明結(jié)構(gòu)處于小變形(彈性變形)范圍內(nèi)。

        (5)由以上靜位移分析結(jié)果可以看出:該簡(jiǎn)支箱梁的靜力剛度滿足設(shè)計(jì)要求。

        [1]JTGD62-2004.公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

        [2]公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(JTJ071—98)[S].

        [3]王建華,孫勝江.橋涵工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2004.

        [4]向中富.橋梁施工控制技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2001.

        [5]趙順波.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,2004.

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