羅 盛

(陸軍勤務(wù)學(xué)院軍事設(shè)施系，重慶 401311)

1 工程概況

某公路大橋的中心樁號(hào)為K0+763.78，橋梁全長(zhǎng)218.38 m，跨徑組合6×35 m，橋面寬24 m，橫向布置為4 m(護(hù)欄+人行道)+16 m(車(chē)行道)+4 m(護(hù)欄+人行道)。上部結(jié)構(gòu)采用35 m預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁；下部結(jié)構(gòu)0號(hào)臺(tái)為重力式橋臺(tái)，6號(hào)臺(tái)為輕型橋臺(tái)，橋墩為柱式墩；橋面系橋面鋪裝層采用8 cm厚C40混凝土找平層+2 mm的防水層+7 cm厚瀝青混凝土；混凝土找平層設(shè)有連續(xù)鋼筋網(wǎng)。橋面橫坡采用1.5%的雙向橫坡，人行道為2%單向坡。局部圖如圖1所示。

為了確定該橋結(jié)構(gòu)是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)荷載和安全通行的要求，為橋梁竣工驗(yàn)收提供依據(jù)，并為今后結(jié)構(gòu)的狀態(tài)評(píng)定提供原始數(shù)據(jù)，對(duì)該橋梁進(jìn)行了靜力、動(dòng)力的荷載實(shí)驗(yàn)，受篇幅的限制，本文只對(duì)靜載實(shí)驗(yàn)的部分進(jìn)行詳細(xì)的分析，以期望為類(lèi)似工程提供參考，具有一定的研究?jī)r(jià)值。

2 靜載試驗(yàn)的目的和內(nèi)容

2.1 靜載試驗(yàn)的目的

橋梁靜力試驗(yàn)是針對(duì)新建橋梁建成后的承載能力進(jìn)行測(cè)試，目的是通過(guò)對(duì)橋梁強(qiáng)度、剛度及其他指標(biāo)的檢測(cè)驗(yàn)算，從而判斷橋梁結(jié)構(gòu)在靜力荷載作用下的工作狀態(tài)和受力性能，判斷該橋在靜力荷載作用下的各種性能是否能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的荷載等級(jí)要求。

2.2 靜載試驗(yàn)的內(nèi)容

靜載試驗(yàn)的主要內(nèi)容是：

1)相應(yīng)試驗(yàn)工況作用下，測(cè)試截面應(yīng)變(應(yīng)力)測(cè)量；2)相應(yīng)試驗(yàn)工況作用下，測(cè)試截面撓度測(cè)量；3)相應(yīng)試驗(yàn)工況作用下，測(cè)試截面附近裂縫觀測(cè)；4)試驗(yàn)加載過(guò)程中，異常現(xiàn)象觀測(cè)。

3 靜載試驗(yàn)方案

3.1 測(cè)點(diǎn)布置

通過(guò)該橋在設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中的相關(guān)圖紙，為了確定荷載試驗(yàn)的加載車(chē)數(shù)量和加載位置，需對(duì)該橋梁進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算分析，文中通過(guò)MIDAS建立該橋的空間計(jì)算模型見(jiàn)圖2。

本次靜載試驗(yàn)采用公路—Ⅰ級(jí)荷載標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。針對(duì)該大橋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，按照相關(guān)的設(shè)計(jì)資料，依據(jù)JTG D60—2004公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范[1]并參照J(rèn)TG/T J21—2011公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程[2]的有關(guān)規(guī)定得到的荷載情況，確定最不利的正負(fù)彎矩的具體位置，選取的靜載試驗(yàn)控制截面見(jiàn)表1，試驗(yàn)控制截面及測(cè)點(diǎn)布置圖如圖3，圖4所示。

表1 控制截面和測(cè)試內(nèi)容

3.2 加載工況

試驗(yàn)共分為6個(gè)工況(編號(hào)分別為：工況1，工況2，工況3，工況4，工況5，工況6)，分別為在截面A，截面B以及截面C三跨的跨中最大正彎矩的正載試驗(yàn)和最大正彎矩的偏載試驗(yàn)，限于篇幅，只列出了截面A的工況1(如圖5所示)、工況2(如圖6所示)的加載圖。為了保證安全，最大正彎矩的正載試驗(yàn)靜荷載采用兩級(jí)加載，分別是：第Ⅰ級(jí)：①+②+③；第Ⅱ級(jí)：①+②+③+④+⑤+⑥。

4 試驗(yàn)結(jié)果分析

4.1 應(yīng)變測(cè)量結(jié)果分析

限于篇幅，只對(duì)工況1和工況2的應(yīng)變測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析。表2為工況1和工況2各測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變實(shí)測(cè)值、理論值以及校驗(yàn)系數(shù)，其中受拉為“+”，受壓為“-”。從表中可以看出，靜力試驗(yàn)荷載作用下主要測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)值的范圍為0.46～0.73。滿(mǎn)足規(guī)范要求的“測(cè)點(diǎn)靜力荷載試驗(yàn)的應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)值不大于1”的規(guī)定。卸載后的相對(duì)殘余應(yīng)變及殘余變位均小于20%，滿(mǎn)足規(guī)范要求[1-4]。圖7和圖8為工況1和工況2在試驗(yàn)荷載作用下控制截面應(yīng)變變化值與驗(yàn)算理論值比較圖。從圖中可以看出，實(shí)測(cè)應(yīng)變與理論應(yīng)變的分布規(guī)律符合性較好，表明橋梁的橫向受力性能與理論分析結(jié)果比較符合。

表2 工況1，工況2應(yīng)變觀測(cè)結(jié)果及校驗(yàn)系數(shù)

表3 工況1，工況2撓度觀測(cè)結(jié)果及校驗(yàn)系數(shù)

4.2 撓度測(cè)量結(jié)果分析

限于篇幅，只對(duì)工況1和工況2的撓度測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析。表3為工況1和工況2各測(cè)點(diǎn)的撓度實(shí)測(cè)值、理論值以及校驗(yàn)系數(shù)，其中撓度向下為“+”，向上為“-”。從表3中可以看出，靜力試驗(yàn)荷載作用下主要測(cè)點(diǎn)的撓度校驗(yàn)系數(shù)值的范圍為0.47～0.73。滿(mǎn)足規(guī)范要求的“測(cè)點(diǎn)靜力荷載試驗(yàn)的撓度校驗(yàn)系數(shù)值不大于1”的規(guī)定[1-4]。圖9和圖10為工況1和工況2在試驗(yàn)荷載作用下控制截面撓度變化值與驗(yàn)算理論值比較圖。從圖中可以看出，實(shí)測(cè)撓度與理論撓度的分布規(guī)律符合性較好，表明橋梁的整體受力性能與理論分析結(jié)果比較符合。

4.3 裂縫測(cè)量結(jié)果分析

在試驗(yàn)前，對(duì)橋梁跨中截面進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)肉眼可見(jiàn)裂縫存在，在加載過(guò)程中及試驗(yàn)結(jié)束后也未發(fā)現(xiàn)肉眼可見(jiàn)裂縫存在。

5 結(jié)語(yǔ)

1)橋梁試驗(yàn)各測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)、撓度校驗(yàn)系數(shù)、裂縫以及殘余應(yīng)變和相對(duì)殘余變位都符合規(guī)范要求，表明該大橋?qū)嶋H剛度較好，結(jié)構(gòu)彈性工作效率較高，整體受力性能良好，試驗(yàn)橋跨結(jié)構(gòu)剛度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求；

2)橋梁在整個(gè)荷載試驗(yàn)過(guò)程中，試驗(yàn)橋跨結(jié)構(gòu)未發(fā)現(xiàn)有肉眼可見(jiàn)裂縫產(chǎn)生，橋梁結(jié)構(gòu)抗裂性滿(mǎn)足規(guī)范要求。