浅谈人行天桥荷载试验检测
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浅谈人行天桥荷载试验检测
一、桥梁检验收检测意义
桥梁竣工验收需要进行进行验收荷载试验,其目的有三个方面:
1、通过荷载试验以检验现有结构承载能力是否达到了设计荷载保准。
2、根据静荷载试验观测了解结构的实际受力状况和工作性能,为桥梁营运
养护提供科学依据。
3、经过对试验资料的对比、分析,为同桥梁的设计、施工积累可靠资料。
二、桥梁荷载试验检测工作方案
1、根据桥梁竣工图,实测桥梁竣工数据,同时根据竣工图文件建立桥梁荷
载试验计算模型,确定荷载试验检测部位,计算理论值。
2、拟定荷载试验工作方案,根据桥梁等级,设计标准,按照规要求进行车
辆布置。
3、实施荷载试验,根据工作方案进行外业试验,收集关键试验成果。
4、根据试验结果与理论计算结果进行比较,分析,最终得出桥梁评估报告。
三、以下以某城市人行天桥荷载试验为案例进行论述研究
(一)、概述
该人行天桥位于某小区1、2街区处,为一“H”型结构天桥,主要连接某小区1、2街区与某小学周边的人流过往,天桥主梁全长49.7米。桥面横向全宽4.2米,净宽4.0米;梯道全宽2.7米,净宽2.5米;桥下净高大于5米。桥上设置最大1%的桥面纵坡和1.0%的双向横坡。桥梁设计荷载为:人群:4.5kN/㎡。
天桥主梁、梯道梁均为钢结构,由钢板焊接组合而成。上部结构为等截面钢箱梁,梁高为0.9米,箱梁顶宽4.2米,底宽1.8米。梯道梁高0.3米,宽0.8米。天桥箱梁顶板、底板、腹板和墩顶加密横隔板及其余部位均采用Q345qc钢。钢梯道及平台的顶底板和腹板均采用Q345qc钢。该天桥主墩结构为花瓶式钢筋混凝土桥墩,顶部宽度为1.8米根部宽度1米,厚0.8米,桩基直径为1.2米。梯道墩结构为矩形墩,尺寸为0.6×0.6米,桩基直径为1.0米。
1.1技术标准
净宽:桥面宽:4.2米
梯道全宽:2.7米
桥下净高:≥5米。
设计荷载:人群:4.5KN/㎡。
横断面布置:
主梁:0.1m(栏杆)+4.0m(人行道)+0.1m(栏杆) =4.2m
梯道:0.1m(栏杆)+2.5m(人行道)+0.1m(栏杆)=2.7m
结构安全等级:二级。
地震动峰值加速度:ag=0.05g。
抗震设防烈度:≥6度。
结构使用年限:50年。
1.2设计要点:
桥型方案
新溉路(鲁能1、2街区)人行天桥为一“H”型结构天桥,主要连接鲁能星城1、2街区与天宫殿小学周边的人流过往,天桥主梁全长49.7米。桥面横向全宽4.2米,净宽4.0米;梯道全宽2.7米,净宽2.5米。桥上设置最大1%的桥面纵坡和1.0%的双向横坡。
1.3结构型式
1.3.1 上部结构
天桥主梁、梯道梁均为钢结构,由钢板焊接组合而成。上部结构为等截面钢箱梁,梁高为0.9米,箱梁顶宽4.2米,底宽1.8米。梯道梁高0.3米,宽0.8米。天桥箱梁顶板、底板、腹板和墩顶加密横隔板及其余部位均采用Q345qc钢。钢梯道及平台的顶底板和腹板均采用Q345qc钢。
1.3.2下部结构
主墩结构为花瓶式钢筋混凝土桥墩,顶部宽度为1.8米根部宽度1米,厚0.8米,桩基直径为1.2米。梯道墩结构为矩形墩,尺寸为0.6×0.6米,桩基直径为1.0米。
1.4主要材料
1.4.1钢材
主梁、梯道:Q345qc、Q235qc
栏杆:Q235B
钢筋:R235、HRB335分别满足GB1499-1998、GB13013-1991标准。(二)、实验依据
《城市桥梁养护技术规》(CJJ 99-2003、J 281-2003);
《城市人行天桥与人行地道技术规》(CJJ 69-95);
《建筑结构检测技术标准》(GB/T 50344-2004);
《城市桥梁设计准则》(CJJ 11-93);
《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ 77-98);
《市政桥梁工程质量检验评定标准》(CJJ 2-90);
《钢结构设计规》(GB 50017-2003);
《钢结构工程施工质量验收规》(GB 50205-2001);
《建筑变形测量规》(JGJ 8-2007);
《工程测量规》(GB 50026-2007);
《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ 81-2002)。
根据天桥的具体结构和现状,验收性荷载试验按照建设部颁发的规定的原则、方法、容进行试验,同时依据桥梁设计单位提供的计算资料并按上述“方法”所规定的指标对试验结果予以评价。
(三)、试验项目与观测容
为全面评价桥梁结构的整体性能,了解结构实际工作状况和综合评定工程质量,保证桥梁营运安全,应对城市新建桥梁进行验收性荷载试验。根据桥梁竣工文件提供资料,首先进行计算机建模,模拟桥梁在试验荷载下各个截面的应力及挠。
具体试验容包括:
在试验荷载作用下进行:
1、箱梁25m跨最大正弯矩截面(距1#墩10m)、22m跨最大正弯矩截面(距3#墩8.8m)、2#中墩支点附近负弯矩截面的应力观测;
2、箱梁25m跨最大正弯矩截面(距1#墩10m)、22m跨最大正弯矩截面(距3#墩8.8m)的挠度。
(四)、观测截面及测点布置
根据人行天桥的结构特点及现场具体情况,本着对全桥评价的原则,决定对
两跨均进行荷载试验,选取两跨的最大正弯矩截面及2#中墩墩顶附近等共计3个试验截面作为试验控制截面,其检验结果可用于评价全桥。
检测容主要包括:钢箱梁梁体应力(应变),挠度观测等。具体截面及观测容详见图1与表1。
图1 某人行天桥试验截面示意图(单位:cm)
图1中:K 1为25m跨最大正弯矩截面。K2为2#墩支点附近截面,K3为22m跨最大正弯矩截面。
表1 试验观测截面和观测容
测点布置时均采用钢箱梁表面粘贴应变片观测应力,试验截面测点布置如下图所示。
应力测点挠度测点