陳偉 湯圓 郭涵
摘 要:以某板梁橋為工程背景,針對該橋設(shè)計荷載所處年代,設(shè)計了靜載試驗方案,依據(jù)公路橋梁荷載試驗規(guī)程進行了靜載試驗評定。
關(guān)鍵詞:板梁橋;荷載試驗;評定
一、橋梁概況
某板梁橋建成于20世紀(jì)70年代,為1-6.5m的整體混凝土板橋。橋梁全長13.5m(不含引道),橋面全寬9.0 m,行車道5.3m。下部結(jié)構(gòu)采用重力式橋臺,擴大基礎(chǔ)。
二、荷載試驗?zāi)康?/p>
本次荷載試驗的目的是評價橋梁的承載能力,并結(jié)合理論分析評定該橋通行荷載標(biāo)準(zhǔn)。
三、橋梁結(jié)構(gòu)靜載試驗方案
(一)試驗控制截面
選擇跨中最大正彎矩截面為試驗測試截面,如圖1所示A-A截面。
(二)荷載試驗用車
該橋原設(shè)計汽車荷載等級為:汽-15;人群荷載等級為3.0kN/m2。試驗荷載采用1輛重約250.8kN的三軸載重汽車。
(三)試驗加載工況
本次試驗荷載試驗工況為:工況1(正載)、工況2(偏載)。
(四)試驗荷載效率
本橋?qū)捒绫容^大,計算分析采用空間梁格模型,基于Midas Civil程序建立橋梁結(jié)構(gòu)計算模型,如圖2所示。
通過計算得到的荷載效率如表2所示,滿足規(guī)范要求。
1 在最不利汽車中載作用下的最大正彎矩效應(yīng) 64.2 64.7 0.99
2 在最不利汽車偏載作用下的最大正彎矩效應(yīng) 69.8 73.4 0.95
(五)結(jié)構(gòu)變形與應(yīng)變檢測
試驗過程中主要監(jiān)測跨中A-A截面的撓度及A-A截面底部的應(yīng)變,并密切觀察板梁等構(gòu)件的裂縫開展情況。
四、橋梁結(jié)構(gòu)靜載試驗結(jié)果分析
(一)主梁變形結(jié)果分析
表3列出了工況1、工況2最后一級加載和卸載完成后,主梁跨中A-A截面撓度測試值、理論計算值及其校驗系數(shù)、相對殘余變位。
從表3可以看出,在靜載試驗工況1~2作用下,對應(yīng)各控制截面橋面最大撓度測試值均小于相應(yīng)的理論計算值,且最大測點橋面撓度相對殘余變位為13.8%和14.6%,表明該板橋?qū)嶋H工作狀況基本處于彈性階段。
(二)主梁應(yīng)變結(jié)果分析
表4列出了各靜載試驗工況(工況1~2)最后一級加載和卸載完成后,對應(yīng)跨中A-A截面底部混凝土應(yīng)變的測試值、理論計算值及其校驗系數(shù)、相對殘余應(yīng)變。
從表4可以看出,在試驗荷載工況1~2作用下,對應(yīng)跨中A-A截面底部最大應(yīng)變測試值均小于相應(yīng)的理論計算值,且最大測點應(yīng)變相對殘余應(yīng)變分別為14.3%和10.3%,表明該板橋?qū)嶋H工作狀況基本處于彈性階段。
(三)裂縫觀測結(jié)果
本次荷載試驗過程中,未發(fā)現(xiàn)板梁有新裂縫產(chǎn)生,原有疑似結(jié)構(gòu)性裂縫也未發(fā)現(xiàn)有擴展,也未測出橋臺有明顯沉降。
五、結(jié)論
(1)各靜載試驗工況下,板梁控制截面實測撓度校驗系數(shù)、應(yīng)變校驗系數(shù)均小于1.0,且最大相對殘余變位小于20%,表明橋梁結(jié)構(gòu)整體剛度良好,且板梁實際工作狀況基本處于彈性階段。
(2)各靜載試驗工況下,未發(fā)現(xiàn)板梁有裂縫產(chǎn)生與擴展,也未測出橋臺有明顯沉降。
基于以上分析結(jié)果可以評定本橋結(jié)構(gòu)承載能力滿足汽車-15級標(biāo)準(zhǔn)荷載(《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JITJ01-97))的通行要求。
參考文獻
[1]交通運輸部公路科學(xué)研究院.《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》(JTG/T J21-2011)[S].北京:人民交通出版社,2011.
[2]交通運輸部公路科學(xué)研究院.《公路橋梁荷載試驗規(guī)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.《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTJ 001-97)[S].北京:人民交通出版社,1998.
作者簡介:
陳偉(1979-),男,湖北襄陽人,湖北楚晟科路橋技術(shù)開發(fā)有限公司,本科,工程師,主要從事公路工程檢測及技術(shù)研發(fā)。
湯圓(1995-),男,湖北天門人,湖北楚晟科路橋技術(shù)開發(fā)有限公司,???,助理工程師,主要從事公路工程試驗檢測工作。
郭涵(1987-),男,湖北襄陽人,湖北楚晟科路橋技術(shù)開發(fā)有限公司,本科,助理工程師,主要從事公路工程檢測工作。