装配式钢筋混凝土梁桥静载试验

许珊珊等：装配式钢筋混凝土梁桥静载试验分析

装配式钢筋混凝土梁桥静载试验分析

许珊珊1，高秋生2

（1.黑龙江科技学院，哈尔滨150027； 2.黑龙江建筑职业技术学院，哈尔滨150025）

【摘要】桥梁静载试验是对桥梁结构工作状态进行直接测试的一种检验方法。本文以实际工程为依托，对我国北方低温地区桥梁进行上部结构静载试验，根据实测数据、分析结果及规范所规定的限值对桥梁结构的实际承载能力进行评定。

【关键词】桥梁；检测；静载

【中图分类号】TU375.1【文献标识码】B【文章编号】1001－6864（2012）12－0069－03

随着交通运输事业的迅速发展，行车密度和荷载等级的提高以及外界环境的影响，尤其是我国北方低温地区，桥梁在使用过程中会出现各种病害，导致使用性能衰退、承载能力与耐久性降低，造成桥梁适应性不足，影响到运营的安全。

对桥梁结构进行静载试验，利用检测仪器设备测试桥梁结构控制部位或控制断面在各级荷载作用下的挠度、应变等特性的变化，是桥梁检测的重要内容。1桥梁概述

某桥修建于1998年，其上部结构采用10m装配式钢筋混凝土空心板梁，共9片，各板梁间采用铰接。下部结构桥墩采用重力式混凝土墩身，桥台采用重力式混凝土U型桥台，基础采用实体式扩大基础。该桥地处我国公路自然区规划的多年冻土和季节性重冰冻地带，属于低温病害的高发区，受气候影响非常大。2静载试验方案

2．1检测内容

（1）试验前准备工作：根据该桥实际状况选择一侧桥孔为板梁跨中截面最大正弯矩加载试验孔，在孔内的梁端、跨中安置千分表和百分表，各板梁跨中底面粘贴电阻式应变传感器；而另侧桥孔为支点最大反力加载试验孔，在试验孔桥台台帽处安置千分表。

（2）试验加载内容：在板梁跨中部位加载试验荷载（偏载），记录主梁变形和应变数据，检测主梁正截面抗弯性能；在桥台侧梁端加载试验荷载（偏载），检测主梁支点斜截面抗剪性能和墩台沉降情况。2．2试验荷载和加载工况

（1）跨中截面正弯矩加载：本工况采用两辆重40t的自卸式重型翻斗车在板梁跨中进行偏载，试验车辆的中轴对应加载在桥跨中心线上，详细布置情况如表1、图1所示。静载试验加载效率系数在0.87

0.89之间，满足规范对静载试验加载效率系数在0.85

1.05之间的要求。

（2）支点最大竖向反力加载：本工况采用两量重40t的自卸式重型翻斗车在桥台侧梁端进行偏载，试验车辆的后轴对应加载在桥台侧支座中心线上，详细布置情况如表1、图2所示。

表1静载试验各工况加载效率

项目活载设计值试验加载值加载效率边梁

跨中正弯矩/kN·m360.7321.00.89

支点剪力/kN225.4197.10.87

次边梁

跨中正弯矩/kN·m343.3293.60.86

支点剪力/kN272.3238.10.

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2．3测量方法和测点布置

（1）位移测量方法和测点布置：在试验孔内的梁端和跨中位置搭设支架，然后在支架上安装磁力表架，再在磁力表架上固定位移计，其中梁端位置使用千分表，跨中位置使用百分表。

（2）应变测量方法和测点布置：在板梁跨中截

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低温建筑技术2012年第12期（总第174期）面粘贴电阻式应变计，详细布置情况如图3所示。

（3）各试验工况加载及测量方法：所有工况均

需要加载两次，需要记录各仪表的加载前初始值、加

载值、卸载值、再加载值、再卸载值；结合结构实际情

况，可采用逐级加载，需准确记录各仪表在各级加载

下的变化值。

在跨中截面正弯矩加载工况下，需要对支点、跨

中挠度和跨中应变进行检测，具体测量位移计1 27

（千分表或百分表）、应变计1 18（电阻式应变计）。

在支点最大竖向反力加载工况下：需要对桥台沉

降进行检测，具体测量位移计28 31（千分表）。

3静载试验实施过程和实测数据

（1）试验前准备情况：在跨中搭设工作人员操

作平台和位移计安装支架；在桥台处搭设位移计支

架；在板梁跨中底面粘贴电阻式应变计；确定静载试

验车辆型号和配重；在试验前连接所有仪表进行试验

前确认。

（2）跨中截面正弯矩加载：对桥梁进行跨中正

截面弯矩工况加载，桥梁跨中正截面弯矩加载工况实

测数据，如表2、表3所示。

表2桥梁跨中正截面弯矩加载工况实测位移mm

编号123456789 101112131415161718 192021222324252627

加载值0.0100.0100.0100.010.010

1.86

2.31 2.79 2.78 2.24 1.350.790.310.12 0.010000.0100.0200

卸载值0.010.020.010.020.010.01000 0.010******* 000.0100.010000.01

再加载值0.010.01000.020.010.0100.01

1.86

2.26 2.76 2.84 2.18 1.380.810.350.16 000.01000.0100.010

再卸载值

00.020.01000.010.020.010 0.010000.010000 000000.0100.010

注：初始值均为0，表中位移计单位为mm。

（3）支点最大竖向反力加载：对桥梁进行支点最大反力工况加载，桥梁支点最大反力加载工况实测数据，如表4所示。

表3桥梁跨中正截面弯矩加载工况实测应变μs

编号

123456789

101112131415161718加载值

3938494641424137.833

34.32724.51514910.554

卸载值

102010.720.70

1.400.72010.700

再加载值

393847454141.34240.632

32.22725.21514.798.454

再卸载值

21001010.71

00 1.4001001

注：初始值均为0。

表4桥梁支点最大反力加载工况实测数据mm 仪器型号编号初始值加载值卸载值再加载值再卸载值位移计100.110.110.130.13

位移计200.050.050.060.06

位移计300.030.030.050.05

位移计400000

4静载试验数据处理和分析

4．1钢筋混凝土板梁挠度分析

表5钢混板梁在试验荷载作用下跨中挠度变形

测点位置计算值实测值残余变形校验系数相对残余变形1# 2.11 1.860.010.890.01

2# 2.96 2.2800.770.00

3# 3.50 2.7700.790.00

4# 3.17 2.8100.890.00

5# 2.28 2.210.010.970.00

6# 1.46 1.3600.940.00

7#0.890.8100.890.00

8#0.480.3300.680.00

9#0.190.1400.720.00

如表5所示：①板梁跨中截面的挠度残余变形非常小，绝对残余变形值＜0.01mm，相对残余变形＜1%，即板梁在试验荷载卸载后，基本能够完全恢复到加载前的初始状态，表明该桥上部钢筋混凝土板梁在现阶段使用荷载作用下基本处于较好的弹性工作状态；②实测板梁跨中截面挠度值与计算挠度值比较接近，偏载侧主梁（1# 5#）校验系数在0.77 0.97之间，而6# 9#梁的校验系数在0.68 0.94之间，表明该桥实际状态与理论计算模型比较接近，各梁间铰缝能够正常工作，较好的传递梁间剪力；③理论计算最大挠度发生在3#梁跨中，而实测各梁挠度值也以3#梁最大，实测2#、3#和4#梁跨中挠度校验系数在0.77

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