某3—40米简支T梁荷载试验方案

磨刀水至北海（白水塘）段-1***大桥3-40米简支T型梁桥

荷载试验方案

***试验检测中心二O一一年七月

1 工程概况

1.1 3-40米简支Ｔ型梁桥概况

该桥全长130.9米，上部结构为3×40米预应力混凝土简支梁，桥面宽度：全宽31米，其中行车道双向行驶六车道2×12.6米。荷载标准：汽车-超20级；挂车-120；人群荷载3.5kN/m3，地震烈度为7度。

图1 桥跨立面布置示意图

1.2 主要技术标准

（1）设计行车速度：120km/h；

（2）设计荷载等级：汽-超20、挂-120，试验荷载等级：公路-Ⅰ级；

（3）桥面净空：2m（人行道）+ 13.15m（行车道）+1.8m（中间防撞护栏）+13.15m（行车道）+2m（人行道）；

2 试验目的

根据该项目工可的要求，采用两侧拼宽、老桥加固利用的方案对该桥进行改扩建，本次荷载试验检测的目的是对桥梁的质量和工作性能是否与能满足现行设计标准，并对现行桥梁的运营情况符出检验与评价。基于这一根本目的，本次荷载试验检测力求达到如下之具体目的：

（1）通过对桥梁构件的外观检测，了解桥梁构件的常规病害情况。

（2）通过测定桥跨结构在试验荷载作用下的控制截面应力和挠度，并与理论计算值比较，拟检验实际结构控制截面应力与挠度值是否与概扩建后的设计要求相符。

（3）通过测定桥跨结构在试验动荷载作用下的动力反应，拟评定实际结构

的动力性能。

（4）通过现场加载试验以及对试验观测数据和试验现象的综合分析，对实际结构的运营现状作出总体评价，为后续加固设计提供依据。

3 试验依据

（1）中华人民共和国交通部颁《公路旧桥承载能力鉴定方法(试行)》，1988；

（2）中华人民共和国交通部颁《大跨径混凝土桥梁的试验方法》（YC4-4/1982）；

（3）中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵设计规范》（1989年合订本）；

（4）中华人民共和国交通部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)；

（5）中华人民共和国交通部颁《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》(JTJ 022-85)；

（6）中华人民共和国交通部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)；

（7）中华人民共和国交通部颁《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004)；

（8）中华人民共和国行业标准《公路桥梁承载能力检测评定规程》（报批稿）；

（9）桥梁竣工图纸、加固设计施工图纸及相关技术资料。

4 项目实施的主要内容

（1）外观检测；需对结构的外观进行检查，主要包括主梁、下部结构、桥面铺装、栏杆、排水设施等其它附属设施，对常见的病害应进行拍照和记录。

（2）结构静力荷载试验；

（3）结构动力荷载试验。

荷载试验过程中，应对加载车辆加载、仪器操作、传感器的埋设位置及其它相关工序（包括贴片、打磨、接线、桥检车工作等）进行拍照。

4.1 静载试验

桥梁静力荷载试验主要是通过测量桥梁结构在静力试验荷载作用下的变形和内力，比较桥梁结构的实际工作状态能否满足设计荷载作用下正常使用要求。测定项目及内容为桥面线形以及主梁控制截面应变或应力等。

4.1.1 理论计算

4.1.1.1 计算依据

（1）中华人民共和国行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）；

（2）中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）；

（3）《桥梁竣工设计图纸》。

4.1.1.2 试验参数选取

静力试验荷载加载方式是采用单辆重约360kN 的三轴载重汽车作为等效荷载，在试验过程中模拟设计活载所产生的内力值。因此就具体某一测试项目（截面）而言，其所需加载车辆的数量，将根据设计标准活荷载产生的在该项目（截面）最不利内力或变位值，按下式所确定的原则等效换算而得，不同截面其荷载效率将随加载位置不同而不同，η介于0.85~1.05之间。

05.1)1(85.0≤⋅+=

≤s

S state μη 式中：η — 静力试验荷载效率；

s—试验荷载作用下，某一加载试验项目（截面）对控制截面内

state

力或变位等的最大计算效应值；

s—设计标准活载不计冲击荷载作用时产生的该加载试验项目（截面）对应的控制截面内力或变位等的最不利计算效应值；

+—设计计算取用的冲击系数。

)

1(μ

4.1.2 试验跨选择与断面测点布置

根据现场情况，本次静载试验分别选取边跨和中跨作为试验跨。详细测试断面和测点布置见附录I。

4.1.3加载工况确定

工况Ⅰ：第一跨跨中截面（1－1截面）在最不利汽车中载作用下的最大正弯矩效应；

工况Ⅱ：第一跨1/4截面（2－2截面）在最不利汽车中载作用下的最大正弯矩效应；

工况Ⅲ：第一跨跨中截面（1－1截面）在最不利汽车偏载作用下的最大正弯矩效应；

工况Ⅳ：第一跨1/4截面（2－2截面）在最不利汽车偏载作用下的最大正弯矩效应；

以上为本次荷载试验工况，共分为4个大的工况。

4.1.4横向分布计算、试验荷载效率及载位布置

通过计算，各片梁影响线数值见表1，得出1#、2#、3#、4#、5#、6#梁横向分布系数分别为：0.717、0.574、0.556、0.556、0.571、0.719。

表1 各梁影响线数值

根据各片梁的影响线数值，计算得到边梁最大横向分布系数为0.719、中梁

最大横向分布系数为0.574。试验中根据试验项目的不同要求，试验车辆横桥向

布置分为中载布置及偏载布置。

荷载试验方案确定由公路I级的设计荷载控制，由此计算得到荷载效率如表2。详细载位布置见附录Ⅱ。

表1 试验主要工况荷载效应