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摘要:以小箱梁为依托,对于公路桥梁的荷载试验过程进行全面的分析,采用空间梁格法法进行荷载效应计算,通过设计荷载效益与加载效益进行对比,得出适当加载方式对桥梁进行荷载试验。对荷载实验的准确性提供理论依据。
关键词:荷载试验,梁格法,加载效率
中图分类号: [TU279.7+2]文献标识码:A
1公路桥梁荷载试验研究现状
公路桥梁具有高造价,大投资,社会贡献巨大等多项特征,所以对于公路桥梁的质量进行评判检测具有重要的意义,同时也为以后的桥梁的养护工作,提供有效的科学的理论依据和数值依据。针对现阶段的荷载试验方法,主要是通过数值模拟计算,制作方案,进行师弟现场荷载试验,采集数值,处理数据,进行理论分析,并且制作出荷载试验报告,得出公路桥梁的安全储备能力,评价桥梁的安全指标。
2公路桥梁数值模拟方法介绍
通过直接进行空间模拟桥梁整体空间模型,考虑各片主梁直接的横向联系,直接按照规范要求施加计算荷载,得出计算荷载效应值,并且通过实际现场试验,按照预习方案制定的加载方案加载,得出实际加载效应值,通过计算效应值与加载效应值进行对比,对桥梁的承载能力进行评价。
2.1工程概况
桥梁的上部结构为(20+3×30)桥面系为横截面由四个预应力小箱梁组成,为后张法工艺。上部结构的横断面示意图如图1所示:
图1横断面示意图(单位:cm)
2.2静载试验
2.2.1应变测试截面
利用桥梁空间分析程序MIDAS/CIVIL进行建模分析,依据桥跨结构的活载内力包络图和位移包络图,确定结构的最大弯矩截面和最大挠度截面。根据分析结果,选定桥梁测试截面距离桥台99米处为Ⅰ-Ⅰ截面、距离桥台67米处为Ⅱ-Ⅱ截面、3#墩墩顶距离桥台80米处为Ⅲ-Ⅲ截面、距离桥台82米处为Ⅳ-Ⅳ截面。
2.2.2挠度测试截面
挠度测点设在桥面上,采用全站仪和机电百分表观测结构竖向变位。沿主桥的跨中,边跨的跨中截面处作为挠度测点,每个断面布置5个挠度测点,各片梁均布设一个,其中支点处挠度计测值作为支座变位修正依据。
2.3試验荷载
根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》并参照《浙江省公路水运工程试验检测管理办法》的规定,静力试验荷载的效率系数η取值范围为0.90≤η≤1.05。这里
δ——设计取用的动力系数。
为了保证试验的有效性,根据各测试截面的内力与挠度影响线,按最不利位置加载,在保证各主要测试截面试验荷载效率系数η至少达到0.90以上的条件下,经计算确定静载试验共需用300kN(车重+荷重)载重汽车6辆。
2.4试验工况及加载位置
按各测试截面的最不利效应进行布载,共分为6种试验荷载工况,分别为:
工况1:纵桥向按Ⅰ-Ⅰ截面弯矩最不利位置布载,横桥向为中载布置。
工况2:纵桥向按Ⅰ-Ⅰ截面弯矩及挠度最不利位置布载,横桥向为偏载布置。
工况3:纵桥向按Ⅱ-Ⅱ截面弯矩及挠度最不利位置布载,横桥向为中载布置。
工况4:纵桥向按Ⅱ-Ⅱ截面负弯矩最不利位置布载,横桥向为偏载布置。
工况5:纵桥向按Ⅲ-Ⅲ截面负弯矩最不利位置布载,横桥向为中载布置。
工况6:纵桥向按Ⅳ-Ⅳ截面剪力最不利位置布载,横桥向为中载布置。
2.5加载效率
上述各工况中试验荷载对测试截面产生的荷载效应和标准活载效应的最大值汇总如表1所示:
表1荷载试验效应与控制荷载效应的对比表
3结语:
本文通过对于某座桥梁荷载试验过程进行详细阐述,比较清晰简单的介绍了荷载试验的建模分析,加载模拟,以及计算分析过程,使得读者能够更好的了解荷载试验的方案设计过程,从而给试验操作人员在以后荷载试验中的过程给以详细的指导。
参考文献:
[1]姚玲森.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,1996.
[2]范立础.桥梁工程(上册)[M].北京:人民交通出版社,2001.
[3]宋一凡. 公路桥梁荷载试验与结构评定.人民交通出版社,
关键词:荷载试验,梁格法,加载效率
中图分类号: [TU279.7+2]文献标识码:A
1公路桥梁荷载试验研究现状
公路桥梁具有高造价,大投资,社会贡献巨大等多项特征,所以对于公路桥梁的质量进行评判检测具有重要的意义,同时也为以后的桥梁的养护工作,提供有效的科学的理论依据和数值依据。针对现阶段的荷载试验方法,主要是通过数值模拟计算,制作方案,进行师弟现场荷载试验,采集数值,处理数据,进行理论分析,并且制作出荷载试验报告,得出公路桥梁的安全储备能力,评价桥梁的安全指标。
2公路桥梁数值模拟方法介绍
通过直接进行空间模拟桥梁整体空间模型,考虑各片主梁直接的横向联系,直接按照规范要求施加计算荷载,得出计算荷载效应值,并且通过实际现场试验,按照预习方案制定的加载方案加载,得出实际加载效应值,通过计算效应值与加载效应值进行对比,对桥梁的承载能力进行评价。
2.1工程概况
桥梁的上部结构为(20+3×30)桥面系为横截面由四个预应力小箱梁组成,为后张法工艺。上部结构的横断面示意图如图1所示:
图1横断面示意图(单位:cm)
2.2静载试验
2.2.1应变测试截面
利用桥梁空间分析程序MIDAS/CIVIL进行建模分析,依据桥跨结构的活载内力包络图和位移包络图,确定结构的最大弯矩截面和最大挠度截面。根据分析结果,选定桥梁测试截面距离桥台99米处为Ⅰ-Ⅰ截面、距离桥台67米处为Ⅱ-Ⅱ截面、3#墩墩顶距离桥台80米处为Ⅲ-Ⅲ截面、距离桥台82米处为Ⅳ-Ⅳ截面。
2.2.2挠度测试截面
挠度测点设在桥面上,采用全站仪和机电百分表观测结构竖向变位。沿主桥的跨中,边跨的跨中截面处作为挠度测点,每个断面布置5个挠度测点,各片梁均布设一个,其中支点处挠度计测值作为支座变位修正依据。
2.3試验荷载
根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》并参照《浙江省公路水运工程试验检测管理办法》的规定,静力试验荷载的效率系数η取值范围为0.90≤η≤1.05。这里
δ——设计取用的动力系数。
为了保证试验的有效性,根据各测试截面的内力与挠度影响线,按最不利位置加载,在保证各主要测试截面试验荷载效率系数η至少达到0.90以上的条件下,经计算确定静载试验共需用300kN(车重+荷重)载重汽车6辆。
2.4试验工况及加载位置
按各测试截面的最不利效应进行布载,共分为6种试验荷载工况,分别为:
工况1:纵桥向按Ⅰ-Ⅰ截面弯矩最不利位置布载,横桥向为中载布置。
工况2:纵桥向按Ⅰ-Ⅰ截面弯矩及挠度最不利位置布载,横桥向为偏载布置。
工况3:纵桥向按Ⅱ-Ⅱ截面弯矩及挠度最不利位置布载,横桥向为中载布置。
工况4:纵桥向按Ⅱ-Ⅱ截面负弯矩最不利位置布载,横桥向为偏载布置。
工况5:纵桥向按Ⅲ-Ⅲ截面负弯矩最不利位置布载,横桥向为中载布置。
工况6:纵桥向按Ⅳ-Ⅳ截面剪力最不利位置布载,横桥向为中载布置。
2.5加载效率
上述各工况中试验荷载对测试截面产生的荷载效应和标准活载效应的最大值汇总如表1所示:
表1荷载试验效应与控制荷载效应的对比表
3结语:
本文通过对于某座桥梁荷载试验过程进行详细阐述,比较清晰简单的介绍了荷载试验的建模分析,加载模拟,以及计算分析过程,使得读者能够更好的了解荷载试验的方案设计过程,从而给试验操作人员在以后荷载试验中的过程给以详细的指导。
参考文献:
[1]姚玲森.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,1996.
[2]范立础.桥梁工程(上册)[M].北京:人民交通出版社,2001.
[3]宋一凡. 公路桥梁荷载试验与结构评定.人民交通出版社,