橋梁載荷試驗加載方案設計

李 應 成

(南京江寧經濟技術開發總公司，江蘇 南京 210000)

橋梁載荷試驗加載方案設計

李 應 成

(南京江寧經濟技術開發總公司，江蘇 南京 210000)

結合某橋梁工程的實際情況，對該橋梁進行了載荷試驗，介紹了加載車車型及靜載試驗效率公式，確定了四種加載工況及其荷載布置方案，并計算分析了橋梁的受力狀態，結果表明：橋梁在加載后處于安全受力狀態，滿足設計荷載的使用要求。

橋梁，靜載試驗，荷載布置，彎矩

0 引言

趙村公路橋位于溧陽市后六鄉三聯趙村，跨越蕪太運河，主跨采用56 m下承式鋼管混凝土系桿拱橋，兩邊各設兩孔跨徑20 m的預應力空心板梁。橋梁全長143.76 m，兩側接線長388.5 m。工程范圍起點樁號為K1+767.74，終點樁號為K2+300，新橋中心樁號為K2+000。在路堤近橋臺處設置人行踏步。本工程2000年10月開工，2001年10月竣工，總工期12個月。

主橋上部結構為下承式鋼管混凝土系桿拱。該橋型為外部靜定結構，對基礎無水平推力。拱肋兩片，每片為直徑1 000 mm×12 mm鋼管(A3)，管內泵送40號微膨脹混凝土。兩片拱肋間設置3道一字形風撐，風撐由直徑60 mm×12 mm鋼管(A3)。系梁共兩根，為預應力混凝土矩形截面梁，梁高為1.0 m，梁寬為1.2 m，近支點5 m處梁高逐漸增大到2.00 m。在墩頂處設牛腿，其上安放板梁。系梁內配置8束高強度鋼絞線。

每片拱肋有吊桿9根，除端吊桿至系梁支座中心間距為6.0 m外，其他吊桿間距均為5.5 m。吊桿由36根直徑7高強鋼絲組成，采用OVM-DM型錨具，外套不銹鋼管，并壓注微膨脹水泥砂漿，以防鋼絲銹蝕。吊桿上端錨固在拱肋內，下端錨固在系梁內，在系梁底部張拉。

橫梁與橋面板兩者形成一體化，橫梁呈T形狀，底寬0.7 m，高0.7 m，配置4束鋼絞線，橋面板部分現澆，厚度為0.2 m，配置縱向預應力束，束間距約1.5 m。

趙村公路橋立面圖見圖1，正面圖見圖2。

主要技術指標：1)荷載標準：汽車—20級，掛車—100，人群—3.0 kN/m2。2)橋梁橫斷面布置：11.4 m=1.2 m(系梁)+1.0 m(欄桿、人行道)+7.0 m(車行道)+1.0 m(欄桿、人行道)+1.2 m(系梁)。3)航道通航標準：Ⅴ級航道，凈空38 m，凈高0.5 m，航道斷面為矩形截面。最高通航水位5.25 m。4)主梁跨中梁底標高為10.47 m。

1 加載車型

靜載試驗擬采用26 t卡車進行等效加載，前、中、后軸之間距離分別為140 cm和350 cm，左右輪間距180 cm，車型如圖3所示。試驗車輛經地塝稱重，實際試驗車總重量和前、中、后軸重與標準加載車總重量誤差應控制在5%以內。

按Midas/Civil2010計算的影響線布設車隊縱向位置。靜載試驗效率系數按試驗荷載的加載位置和大小進行控制選擇，通過設計荷載作用效應(考慮沖擊影響)和試驗施加荷載產生的作用效應來確定靜力試驗荷載的效率系數,其比值一般應滿足0.95～1.05之間。

靜載試驗效率ηd為：

ηd=SS/[S(1+μ)]。

式中：SS——靜載試驗荷載作用下控制截面的內力計算值；

S——控制作用下控制截面最不利內力計算值；

μ——按規范取用的沖擊系數；

ηd——靜力試驗荷載的效率系數。

2 加載工況及其荷載布置

1)工況1。

最不利正彎矩效應為1/4跨截面拱肋和系梁的正載。

測試項目：加載前、加載后及卸載后各應變測點頻率；端部水平位移；全橋各撓度測點撓度。

1/4截面正載彎矩影響線如圖4所示，加載圖如圖5所示。

2)工況2。

1/4跨截面拱肋和系梁最不利正彎矩效應偏載。

測試項目：加載前、加載后及卸載后各應變測點頻率；端部水平位移；全橋各撓度測點撓度。1/4截面偏載彎矩影響線如圖6所示，加載圖見圖7。

3)工況3。

最不利正彎矩效應的1/2跨截面拱肋和系梁正載。

測試項目：加載前、加載后及卸載后各應變測點頻率；端部水平位移；全橋各撓度測點撓度。

1/2截面正載彎矩影響線如圖8所示，加載圖如圖9所示。

4)工況4。

最不利正彎矩效應的1/2跨截面拱肋和系梁偏載。

測試項目：加載前、加載后及卸載后各應變測點頻率；端部水平位移；全橋各撓度測點撓度。

1/2截面偏載彎矩影響線如圖10所示，加載圖如圖11所示。

3 荷載效率系數

以上各荷載工況的荷載效率系數如表1所示。

表1 各工況荷載效率系數計算表

4 結語

從靜載試驗數據分析，橋跨結構在試驗荷載下無異常現象，各監測點實際測量數據和理論計算數據基本一致，結構校驗系數滿足荷載試驗的要求，說明橋梁在加載后處于安全受力狀態，滿足設計荷載下的使用要求，同時也證明了橋梁檢測過程中的加載方案是科學合理的。

[1] 張文浩，劉肖凡,胡天碧,等.在役橋梁靜載試驗實例分析[J].武漢工業學院學報，2012(1)：72.

[2] 徐 林.橋梁靜載試驗校驗系數影響因素分析[J].山西建筑，2012，38(22)：192-193.

[3] 邢朝陽.六安市紅石嘴渠首樞紐除險加固工程史河公路橋橋梁靜載試驗與分析[J].治淮，2013(2)：58-59.

Bridge load test loading scheme design

Li Yingcheng

(NanjingJiangningEconomicTechnologyDevelopmentCorporation,Nanjing210000,China)

Combining with actual bridge engineering conditions,the article carries out the bridge load test,introduces loading vehicles styles and static loading test efficiency formula,determines four kinds of loading conditions and loading distribution scheme,and calculates bridge stress conditions. Results show that:the bridge loaded is under safe stress condition,which meets designed load utilization demands.

bridge,static load test,load distribution,bending moment

2015-10-28

李應成(1980- )，男，工程師

1009-6825(2015)36-0173-02

U441.2 < class="emphasis_bold">文獻標識碼：A

A