高速公路桥梁荷载试验报告（100页)

1、PAGE 报告编号：SXGSJC/BG-QL-2013-003芜湖市弋江路袁泽桥高速公路桥梁荷载试验报告陕西高速公路工程试验检测有限公司袁泽桥顺桥向照片利用吊蓝布设拱肋应变测点跨中处钢纵梁应变测点布设利用支架布设L/4截面钢纵、横梁应变测点拱脚立柱应变测点布设现场桥面挠度精密水准测试现场引申计吊杆索力增量测试静载试验加载桥梁模态测试激光挠度仪桥面动挠度测试目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc353977277 0 前言 PAGEREF _Toc353977277 h 1 HYPERLINK l _Toc353977278 1 工程概况 PAGEREF _To

2、c353977278 h 1 HYPERLINK l _Toc353977279 1.1 技术标准 PAGEREF _Toc353977279 h 1 HYPERLINK l _Toc353977280 2.2 主要材料 PAGEREF _Toc353977280 h 3 HYPERLINK l _Toc353977281 2 荷载试验目的 PAGEREF _Toc353977281 h 6 HYPERLINK l _Toc353977282 3 荷载试验依据 PAGEREF _Toc353977282 h 6 HYPERLINK l _Toc353977283 4 荷载试验内容 PAGERE

3、F _Toc353977283 h 7 HYPERLINK l _Toc353977284 4.1 静载试验内容 PAGEREF _Toc353977284 h 7 HYPERLINK l _Toc353977285 4.2 动载试验内容 PAGEREF _Toc353977285 h 7 HYPERLINK l _Toc353977286 5 主要仪器设备 PAGEREF _Toc353977286 h 8 HYPERLINK l _Toc353977287 6 静载试验方案 PAGEREF _Toc353977287 h 8 HYPERLINK l _Toc353977288 6.1 测试

4、孔选取 PAGEREF _Toc353977288 h 8 HYPERLINK l _Toc353977289 6.2 结构内力分析 PAGEREF _Toc353977289 h 9 HYPERLINK l _Toc353977290 6.3 测试截面选取 PAGEREF _Toc353977290 h 10 HYPERLINK l _Toc353977291 6.4 测点布置 PAGEREF _Toc353977291 h 11 HYPERLINK l _Toc353977292 6.5 试验荷载 PAGEREF _Toc353977292 h 14 HYPERLINK l _Toc353

5、977293 6.6 试验工况 PAGEREF _Toc353977293 h 16 HYPERLINK l _Toc353977294 6.7 试验的实施与控制 PAGEREF _Toc353977294 h 22 HYPERLINK l _Toc353977295 7 动载试验方案 PAGEREF _Toc353977295 h 23 HYPERLINK l _Toc353977296 7.1 检测内容 PAGEREF _Toc353977296 h 23 HYPERLINK l _Toc353977297 7.2 结构动力分析 PAGEREF _Toc353977297 h 25 HYP

6、ERLINK l _Toc353977298 7.3 试验的实施与控制 PAGEREF _Toc353977298 h 26 HYPERLINK l _Toc353977299 7.4 试验结果评定 PAGEREF _Toc353977299 h 26 HYPERLINK l _Toc353977300 8 检测数据汇总 PAGEREF _Toc353977300 h 26 HYPERLINK l _Toc353977301 8.1 静载检测数据 PAGEREF _Toc353977301 h 26 HYPERLINK l _Toc353977302 8.2 动载检测数据 PAGEREF _T

7、oc353977302 h 57 HYPERLINK l _Toc353977303 9 检测结果汇总 PAGEREF _Toc353977303 h 73 HYPERLINK l _Toc353977304 9.1 静载试验检测结果 PAGEREF _Toc353977304 h 73 HYPERLINK l _Toc353977305 9.2 动载试验检测结果 PAGEREF _Toc353977305 h 74 HYPERLINK l _Toc353977306 9.3 检测结果分析 PAGEREF _Toc353977306 h 75 HYPERLINK l _Toc353977307

8、 10 检测结论 PAGEREF _Toc353977307 h 76 HYPERLINK l _Toc353977308 附件1 恒载作用下吊杆索力实测频域曲线 PAGEREF _Toc353977308 h 78陕西高速公路工程试验检测有限公司 报告编号：SXGSJC/BG-QL-2013-003第 PAGE 94 页 共 91 页芜湖市弋江路袁泽桥桥 梁 荷 载 试 验 报 告0 前言我公司（陕西高速公路工程试验检测有限公司）于2012年11月中标芜湖市公路管理局2012年度公路工程交（竣）工检测单位招标项目（项目编号：皖BF（1）2012-307）的第二合同段，主要检测内容为袁泽桥主桥

9、项目桥梁动、静载试验及竣工检测。2013年3月1314日，我公司对中铁十六局三公司承建的袁泽桥（主桥）进行了现场荷载试验。现场检测工作在芜湖市公路管理局的全程指导、监督、关怀下顺利完成。在此，我们表示衷心的谢意。1 工程概况袁泽桥位于芜湖市过境主干道弋江路上，是芜湖市跨越青弋江的一座重要桥梁，其桥型新颖、独特、美观，与周围环境相协调，是芜湖市的一个标志性建筑，也是青弋江上一条靓丽的风景线。1.1 技术标准1、桥跨型式主桥为带副拱的中承式钢管混凝土拱桥，桥梁结构的跨径布置为40+135+40m。主桥拱圈与拱座基础固结，主跨跨中主梁采用钢格构叠合梁模式，半漂浮体系设计。主拱轴线线形采用悬链线，理论

10、拱轴线拱脚水平距离L=135m，矢高为30m，矢跨比为1:4.5，拱轴系数m=1.5，两拱肋轴线横向间距为26.75m。边跨设置门式飞燕以提供系杆的张拉构造，飞燕轴线采用抛物线线形。2、桥面布置主桥横断面组成为（2.75m拱圈锚固区+4.5m人行道+3.5m非机动车道+15.75m车行道+0.5m防撞护栏+2.75m拱圈锚固区）+0.5m分隔带+（2.75m拱圈锚固区+0.5m防撞护栏+15.75m车行道+3.5m非机动车道+4.5m人行道+2.75m拱圈锚固区），全桥由2幅桥组成，单幅桥吊杆间距26.75m，主桥全桥宽60m。3、荷载等级设计汽车荷载等级：公路-1级、城-A级；人群荷载标准值

11、：3.5KN/m2；4、设计速度设计行车速度60km/h；5、桥面纵坡桥面纵坡i2.5%；6、桥面横坡桥面行车道横坡i=2%；人行道横坡i=-1%；7、通航标准内河级航道，最高通航水位取大坊水文站20年一遇洪水位10.585m（黄海高程）；8、温度芜湖年平均气温为16.1 最高气温为39，最低气温为-10。根据公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004，本项目位于温热地区，其有效温度标准值最高为39，最低为-6，设计基准温度规定为16，设计图中所标注的全部尺寸，均是指在基准温度条件下的尺寸；合拢温度按20 16考虑。9、地震基本烈度地震动峰值设计加速度为0.05g；抗震提高一度设防取7度设

12、防烈度。10、浪溅区设计考虑主墩墩身以上轴线长度为1.5m拱圈以下范围为浪溅区，该段拱圈的外表面需按干湿接替区要求进行特殊设计。2.2 主要材料1、水泥混凝土C50微膨胀混凝土：主拱圈（内填）、下立柱（内填）；C50混凝土：主墩墩身、飞燕、飞燕横隔梁、飞燕横系梁、飞燕桥面板；C30混凝土：承台、过渡墩墩身、过渡墩盖梁；C25水下混凝土：钻孔灌注桩；2、沥青混凝土本桥桥面铺装采用6cmAC-20C中粒式沥青混凝土+4cmAC-13C细粒式沥青混凝土。沥青混凝土类别与全线道路类别一致，符合公路沥青路面设计规范（JTJ014-2004）有关规定。3、钢纤维混凝土CF50钢纤维混凝土：加劲梁桥面板、伸

13、缩缝；（CF50钢纤维混凝土：钢纤维在混凝土中的体积率取1.5%，钢纤维选用长直型类别，钢纤维长度取45毫米，等效直径0.6毫米，长径比75，钢纤维混凝土符合纤维混凝土结构技术规程（CECS38：2004）的要求。）4、普通钢筋设计采用钢筋为R235和HRB335两种，符合国际标准（GB13013-91、GB1499-98）的有关规定。5、预应力钢绞线采用符合预应力钢绞线标准（GB/T224-2003）的低松弛高强度预应力钢绞线，公称直径s15.2mm，标准强度fpk=1860Mpa，弹性模量Ep=1.95105Mpa，松弛率不大于35%。6、钢板和钢结构钢管拱圈主体结构、临时匹配件和临时连接

14、件、锚具垫板、基础预埋钢板和加劲梁刚构等均采用Q345D，符合GB/T 1591-1994的要求。为保证材料的焊接性能，钢板的碳当量要求按GB/T 714-2000执行。拱圈和风撑钢管可采用直焊管，采用热煨工艺成型。对钢板机械性能要求如下：（1）全部钢板均须用瞎比试件做冲击韧性试验，要求-20冲击功不小于34J。180冷弯试验D9(弯心直径)=1.5a（a为板厚），要求不裂。（2）各主受力部位连接用螺栓采用10.9S级高强度六角头螺栓，应符合GB1228-91的要求，螺母采用10H级大六角螺双母，垫圈采用HRC45高强度圆垫圈，应符合GB1229-91和GB1230-91的要求。（3）各主拱段

15、之间临时粗定位匹配件及各加劲主梁临时绞销采用40Cr钢材加工，符合GB/T3077-1999的规定。（4）护栏及附属构造钢构件均采用Q235B钢材，符合GB700-88的要求。7、焊接材料焊接材料应根据焊接工艺评定试验结果确定。选定焊接材料应保证焊接金属与母材性能匹配，并符合相关标准的规定。8、支座飞燕支座、飞燕上叠合梁梁端支座、肋支撑支座及立柱支座均采用盆式橡胶支座。其中飞燕桥轴线侧支座采用GPZ()10DX,飞燕外侧支座采用GPZ()10SX；桥轴线侧肋间支撑支座采用GPZ()3DX，外侧肋间支撑支座采用GPZ() 3SX；桥轴线侧飞燕上叠合梁梁端与立柱支座采用GPZ() 2DX，外侧飞燕

16、上叠合梁梁端与立柱支座采用GPZ() 2SX。9、伸缩缝主桥过渡墩设置D-80型伸缩缝，主梁与飞燕处设置D-160型伸缩缝，其技术指标满足JT/T327-2004公路桥梁伸缩缝装置规定。10、永久系杆永久系杆按体外预应力束设计，单幅单侧设置7束15-27可换索式无粘结钢绞线成品系杆，单幅共设置14束，并在每侧预留了一束预备束的管道和空间。系杆力按分批张拉设计，单侧7根系杆总拉力为1680t。11、副拱体外束副拱预应力采用1束15-12永久锚固式钢绞线体外预应力束，上端锚固于主拱圈下端锚箱，下端锚固于飞燕下端。12、临时系杆临时系杆按体外预应力束设计，规格为15-31钢绞线系杆。13、吊杆主桥标

17、准吊杆间距为6m，分I、II型两种吊杆，型吊杆采用7-91双层PE半平行钢丝成品吊杆，成品索高强度钢丝技术标准为：弹性模量：2.05105Mpa;标准强度1670MPa，热膨胀系数：0.000012，其上锚固段采用40Cr棒。型吊杆采用40Cr棒为主的万向铰连接构造。吊杆上端锚固于主拱圈上锚箱，下端锚固在加劲梁挑梁下端。14、液压阻尼器主桥每幅设置4套液压阻尼器，采用YZN1A-C125300-b-60，额定荷载为200KN，设计行程为300mm，桥横向自适应转角为正负6。2 荷载试验目的本次荷载试验预期达到以下目的：（1）通过静载试验，测定在试验荷载作用下该桥上部结构各控制断面的静应变、静挠

18、度，吊杆在恒载和设计活荷载作用下的索力等各项安全和功能技术指标，判断桥梁的实际工作状况是否符合设计要求或处于正常工作状态。（2）通过动载试验，分别测试桥梁结构固有振动特性（振型、频率、阻尼比）和在汽车移动荷载作用下的动挠度、冲击系数和，对结构的动力性能进行评价。（3）积累必要的技术资料，旨在更好的管理养护好桥梁，指导今后桥梁养护维修工作。3 荷载试验依据（1）交通部：公路桥梁承载能力检测评定规程（JTG/T J21-2011）；（2）交通部：大跨径混凝土桥梁的试验方法（最终建议）.1982；（3）交通部：公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）.2004；（4）交通部：公路钢筋混凝土及

19、预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004).2004；（5）交通部：公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ 025-86）；（6）中国标准化协会：钢管混凝土结构设计与施工规程(CECS 28-90)；（7）建设部：城市桥梁设计规范（CJJ 77-98）;（8）中国公路工程咨询集团有限公司芜湖市弋江路改建工程施工图（BRT）变更设计（K1+200K8+300）施工图纸；（9）其他相关规范、文件及资料。4 荷载试验内容4.1 静载试验内容（1）测量在各加载工况下各控制截面的最大静应变（主拱圈：跨中截面、3L/4截面、拱脚截面；钢纵梁（主跨跨中和3L/4）：最大正弯矩控制截面；钢横梁（主跨

20、南D4号吊杆下横梁）：跨中正弯矩控制截面；立柱（南侧拱脚西侧中间位置）：上、中、下三个轴力测试截面）。（2）测量在各加载工况下各控制截面的最大静挠度（在主跨八分点、主跨伸缩缝及飞燕拱跨中位置分别布置挠度测点；在试验横梁布置挠度测点）。（3）吊杆张力进行测试。对恒载作用下全桥吊杆张拉进行检测；对主要工况作用下测试断面附近34对吊杆的张力进行检测；根据吊杆轴力包络图，增加设计荷载作用下I型、II型吊杆最大轴力工况（II型吊杆选南D2号吊杆、I型吊杆选南D4号吊杆）测试。（4）观测各荷载工况作用下梁体开裂情况。4.2 动载试验内容（1）跑车动载试验，测试振幅较大的位置车辆通行时产生的竖向及横桥向加速

21、度效应，测取结构的自振频率。（2）刹车动载试验，测试桥梁在振幅最大位置刹车时产生的冲击效应，测取结构的动挠度，分析得到结构冲击系数。（3）模态测试：测试环境激振下桥梁结构振动响应，分析得到桥梁结构频率、振型及阻尼比。5 主要仪器设备本次桥梁荷载试验采用的主要仪器、设备见表5-1。表5-1 荷载试验采用的主要仪器、设备序号仪器设备名称型号仪器编号1静态数据采集系统TDS-303QL0158-012-012静态数据采集仪TDS-530QL0158-012-023机电百分表WBD-50GF051-01084桥梁激光挠度检测仪BJQH-5BQL0161-015-015动态应变测试系统DEWEBOOK-

22、8QL0148-002-026桥梁动态信号测试分析系统DH-5922QL0163-017-017拾振器（16个含竖向横向）DH-610HQL-0162-016-09208无线振动测试系统DH-5906BQL0159-013-019千分表引伸仪1mm/10裂缝宽度观测仪SW-LW-101QL0153-007-0111精密水准仪DINI03CL0194-001-0412全站仪SET2CCL0196-003-0213水准仪NA2CL0194-001-0314激光测温仪RAYMT4UDL0137-013-016 静载试验方案6.1 测试孔选取静载试验按照下列原则选取测试孔。（1）对全桥进行缺陷检查，若

23、存在缺陷较为严重的桥跨，则该桥跨作为测试孔。（2）以业主和监理指定的桥跨作为测试孔。（3）若无指定和要求时，选择桥梁在使用活载作用下内力最不利的桥跨作为测试孔。本次试验选择袁泽桥主桥左幅135米主跨（即全桥第21孔）为测试孔。6.2 结构内力分析为了确定该桥的承载力，检测对该桥结构进行计算分析。依据桥梁施工图纸，用桥梁结构分析软件MIDAS进行建模计算，并将计算结果作为荷载试验的理论计算结果。建立的MIDAS计算模型如图6-1所示（其中采用“端横梁调整无阻尼”模型控制，采用“杆系7（湿接缝+预模拟）”模型校验）。杆系7(湿接缝+预模拟)端横梁调整无阻尼图6-1 袁泽桥计算模型图6.3 测试截面

24、选取测试截面应选择桥梁在使用活载作用下内力最不利的截面。内力最不利截面通过结构内力包络图确定，计算得到该桥的弯矩包络图如图6-2所示，轴力包络图如图6-3所示。通过分析内力包络图、参考相关规范的规定，并结合该桥实际状况，确定该桥的内力控制断面如图6-4所示。图6-2 弯矩包络图图6-3 轴力包络图图6-4 各内力控制断面布置图（单位：cm）其中：1-1截面为主拱圈跨中轴力控制截面；2-2截面为主拱圈3L/4正弯矩控制截面；3-3截面为主拱圈拱脚负弯矩和轴力控制截面A-A截面为主跨跨中钢纵梁正弯矩控制截面；B-B截面为主跨3L/4钢纵梁正弯矩控制截面；C-C截面为主跨南D4号吊杆下横梁（即大桩号

25、侧第7根横梁）跨中正弯矩控制截面；D-D截面为大桩号内侧拱脚立柱轴力上部控制截面；E-E截面为大桩号内侧拱脚立柱轴力中部控制截面；F-F截面为大桩号内侧拱脚立柱轴力下部控制截面。为了判定预制桥面板与钢横纵梁形成的钢混叠和构造的受力是否满足协调共同受力情况，选择一处主跨钢横梁（主拱南D4号吊杆下钢横梁）作为测试梁，在钢梁及桥面板下布设应变测点，对其进行测试。为了检测立柱实际受力状况，在上立柱和下立柱中各选一组立柱作为试验立柱，每根试验立柱选择上、中、下端3个控制截面。为了测试吊杆张力，在主拱316号吊杆距离桥面约1.8米位置布设吊杆张力弦振法测点（同时采用千分表引伸计对索力增量进行测试）。6.4

26、 测点布置为了测试该桥在试验荷载作用下的应力(应变)状况和变形情况，分别在1-1F-F截面布设应变测点，具体位置和编号分别见图6-5图6-7；为了测试横梁在试验荷载作用下的应力（应变）状况，在试验横梁布设应变测点，主跨横梁（主拱南D4号吊杆下横梁）应变测点的具体位置和编号分别见图6-10和图6-11；为了检测桥面板与纵梁、横梁的协同工作情况，在纵梁和横梁的控制截面处的桥面板底板布置应变测点，具体位置和编号见图6-8、6-9和图6-11；为了测试立柱在试验荷载作用下的应力（应变）状况，在试验立柱布设应变测点，具体位置见图6-12；在桥面上布设挠度测点，用精密水准仪进行测量，具体位置和编号见图6-

27、13。同时对桥台沉降和水平位移进行监测。图6-5 1-1截面主拱圈应变测点位置及编号示意图图6-6 2-2截面主拱圈应变测点位置及编号示意图图6-7 3-3截面主拱圈应变测点位置及编号示意图 东（外）侧钢纵梁 西（内）侧钢纵梁图6-8 A-A截面钢纵梁应变测点位置及编号示意图 东（外）侧钢纵梁 西（内）侧钢纵梁图6-9 B-B截面钢纵梁应变测点位置及编号示意图图6-10 主跨横梁应变和挠度测点位置及编号示意图 钢横梁跨中 钢横梁L/4图6-11 主跨横梁跨中C-C截面处应变测点位置及编号示意图 图6-12 立柱应变测点位置示意图图6-13 挠度测点位置及编号示意图（单位:cm）6.5 试验荷载

28、根据公路桥梁承载能力检测评定规程中的规定，静力试验荷载的效率系数的取值范围为 1.00.8其中 stat/（1+ ）经过计算确定，荷载试验共需要15辆三轴载重汽车。计划配载后轴重如表6-1和表6-2所示。试验车辆须轴数、轴距规格统一。试验前须对每辆车进行配重，并记录下各辆车的实际轴重、总重、轮间距和轴间距。各车力求装载均匀，实际配载质量与计划偏差不得超过1吨。表6-1 3月13日晚上试验用车辆参数表加载车编号轴重（吨）轴间距（米）1轴重2轴重3轴重4轴重总重1-22-33-4皖B17089/7.3317.5717.5735.14/3.501.30皖B17279/7.0317.4317.4334

29、.86/3.501.30皖B14217/7.2117.5317.5335.06/3.501.30皖B16829/7.0817.5917.5935.18/3.501.30皖B25026/7.0917.4517.4534.90/3.501.30皖B17156/7.2917.5917.5935.18/3.501.30皖B14598/7.2517.5517.5535.10/3.501.30皖B14568/7.1017.6017.6035.20/3.501.30皖B14255/7.0717.4517.4534.89/3.501.30皖B14880/6.9817.6017.6035.20/3.501.30

30、皖B19950/7.3517.6117.6135.21/3.501.30皖B193313.593.5917.5017.5035.001.902.901.30皖B167673.523.5217.4317.4334.851.902.901.30皖B168673.563.5617.6117.6135.221.902.901.30皖B167083.533.5317.5817.5835.161.902.901.30总计14.2092.98263.09263.09526.15/表6-2 3月14日晚上试验用车辆参数表加载车编号轴重（吨）轴间距（米）1轴重2轴重3轴重总重1-22-3皖B160857.971

31、7.9317.9335.863.501.30皖B172798.1518.0018.0036.003.501.30皖B142177.7717.9417.9435.873.501.30皖B168298.1818.0018.0036.003.501.30皖B250267.9418.0818.0836.163.501.30皖B171568.3818.1218.1236.243.501.30皖B250198.3818.1018.1036.203.501.30皖B145688.4318.1218.1236.243.501.30皖B142558.0018.0518.0536.103.501.30皖B1488

32、07.8417.9717.9735.943.501.30总计81.04180.31180.31360.613.501.306.6 试验工况袁泽桥静载试验共分为15个试验工况。各工况中汽车荷载的位置如下：工况1：测试316号吊杆（即：北D3南D3）在恒载作用下的索力。工况2：跨中处主拱圈最大轴力中载工况。顺桥向按跨中截面最大正应力和最大挠度的最不利位置布载，横桥向为对称布载。工况3：跨中处主拱圈最大轴力左偏载工况。顺桥向布载位置与工况2相同，横桥向为偏左布载。工况4：3L/4处主拱圈最大正弯矩中载工况。顺桥向按3L/4截面最大正弯矩的最不利位置布载，横桥向对称布载。工况5：3L/4处主拱圈最大正

33、弯矩左偏载工况。顺桥向布载位置与工况4相同，横桥向为偏左布载。工况6：拱脚最大负弯矩中载工况。顺桥向按拱脚截面最大负弯矩的最不利位置布载，横桥向对称布载。工况7：拱脚最大负弯矩左偏载工况。顺桥向布载位置与工况6相同，横桥向为偏左布载。工况8：拱脚最大轴力中载工况。顺桥向按拱脚截面轴力的最不利位置布载，横桥向对称布载。工况9：拱脚最大轴力左偏载工况。顺桥向布载位置与工况8相同，横桥向为偏左布载。工况10：主跨跨中位置钢纵梁跨中最大正弯矩中载工况。顺桥向按跨中截面最大正应力和最大挠度的最不利位置布载，横桥向为对称布载。工况11：主跨跨中位置钢纵梁跨中最大正弯矩左偏载工况。顺桥向布载位置与工况10相

34、同，横桥向为偏左布载。工况12：主跨第15号吊杆（南D4）下钢横梁跨中最大正弯矩工况。顺桥向按跨中截面最大正应力和最大挠度的最不利位置布载。工况13：II型吊杆（南D2）最大轴力左偏载工况。顺桥向按吊杆截面最大正应力和最大挠度的最不利位置布载，横桥向为偏左布载。工况14：I型吊杆（南D4）最大轴力左偏载工况。顺桥向按吊杆截面最大正应力和最大挠度的最不利位置布载，横桥向为偏左布载。工况15：全桥异常变形观察工况。按主拱圈正弯矩最不利加载位置布置三列车并排沿全桥慢速行驶。观察荷载作用下不同部位的混凝土是否出现开裂现象及桥跨结构是否出现异常变形。计算各工况下各控制截面的影响线，以确定车辆纵桥向加载位

35、置。各工况下各控制截面的影响线如图6-146-21所示。由此确定的各工况车辆纵桥向加载位置详见图6-22，横桥加载位置详见图6-23。各工况下加载效率见表6-3。图6-14 1-1截面主拱圈轴力影响线图6-15 2-2截面主拱圈弯矩影响线图6-16 3-3截面拱脚弯矩影响线图6-17 3-3截面拱脚轴力影响线图6-18 A-A截面纵梁弯矩影响线图6-19 C-C截面主跨横梁弯矩影响线图6-20 II型吊杆（南D2）轴力影响线图6-21 I型吊杆（南D4）轴力影响线图6-22 各工况车辆纵桥向加载位置示意图图6-23 各工况车辆横桥向加载位置示意图（单位：cm）表6-3 静载试验加载效率一览表工

36、况控制指标试验荷载计算值荷载控制值荷载校验值荷载效率=/工况2、3：跨中处主拱圈最大轴力中载、左偏载轴力(kN)-4088-3995-43001.02工况4、5：3L/4处主拱圈最大正弯矩中载、左偏载弯矩(kNm)1752178315860.98工况6、7：拱脚最大负弯矩中载、左偏载弯矩(kNm)-11102-11525-121200.96工况8、9：拱脚最大水平推力中载、左偏载轴力(kN)-3756-4200-4404.40.89工况10、11：纵梁跨中最大正弯矩中载、左偏载弯矩(kNm)2030.82151.22198.30.94工况12：主跨横梁跨中最大正弯矩弯矩(kNm)3894545

37、920.86工况13：II型吊杆最大轴力左偏载轴力(kN)2723083760.88工况14：I型吊杆最大轴力左偏载轴力(kN)146.2160.4192.00.91备注：标准活荷载效应计算考虑车道折减系数和冲击系数；试验荷载效应的计算值和标准活荷载效应的计算值中均未计入偏载的影响。工况15仅观察结构响应，不实测数据。由表6-3可见，各工况测试截面在试验荷载下的加载效率基本满足公路桥梁承载能力检测评定规程中的规定，保证了试验的有效性。6.7 试验的实施与控制荷载试验前，需要完成了如下各项准备工作：（1）按应变和位移测点布置方案进行放样。对应变测点位置进行打磨、找平处理后，粘贴电阻应变片并焊接导

38、线。在此期间即时量测应变片与导线的连通性及其电阻值的大小，以保证连接于同一扫描单元的应变片的电阻值相差在0.5欧姆以内。如果测点位置潮湿，则先用电吹风机烘干然后贴片。在位移测点布设水准测点，在需架设百分表的测点架设机电百分表，并与应变平衡箱进行导线连接。（2）根据车辆计算和配重结果，对各工况车辆加载位置划线放样。（3）进行联机调试，用十辆汽车进行预加载，以检验各测点应变片、机电百分表及应变平衡箱工作的可靠性。准备工作结束后，开始正式加载。荷载试验的每一工况分三次逐级加载。在检测过程中，为减少混凝土流变特性对测读结果的影响，各级荷载到位后关闭汽车发动机5分钟以上，待结构变形完全稳定后再测取数据，

39、并将所测的最大挠度和应变与理论计算结果进行比较，确信最大挠度与应变都在控制范围内，再增加下一级荷载。若检测过程中发现数据出现异常，立即卸掉加载车辆，以防发生意外事故。每次卸载后至下一次加载的间隔时间均不少于10分钟。同一工况按上述加载、卸载程序重复进行测试，直至两次测试结果相对误差不超过5%，该工况测试完成，可以进行下一工况测试。试验指挥人员在加载试验过程中应随时掌握各方面情况，对加载进行控制。当试验过程中发生下列情况之一时，应中途停止加载，及时找出原因，在确保结构及人员安全情况下才可继续试验。（1）控制测点应变值已达到或超过计算的控制值；（2）控制测点变形（或挠度）超过控制值；（3）结构裂缝

40、的长度、宽度或数量明显增加；（4）实测变形分布规律异常；（5）桥体发出异常响声或发生其它异常情况。7 动载试验方案7.1 检测内容（1）跑车试验在桥面无障碍情况下，载重汽车以30、40、50km/h的速度通过桥跨结构，测定桥跨结构在运行车辆荷载作用下的振动响应。拾振器测点布置见图7-1。图7-1 动载测试测点布置示意图（单位：cm）（2）刹车试验通过车辆制动对桥梁施加冲击荷载，制动速度为30、40、50km/h，采用激光挠度检测仪测定桥跨结构动挠度，计算得到结构冲击系数（测点布设见图7-1）。（3）环境激励试验（模态测试）在桥面无任何交通荷载以及桥梁附近无规则振源的情况下，测定桥跨结构由于桥址

41、处风荷载、水流等随机荷载激振而引起的桥跨结构微幅振动响应。环境激励试验主要测试桥跨结构的自振频率、振型及阻尼比。袁泽桥模态测试测点布置示意如图7-2所示，在各测点分别布置竖向和横向传感器，并分批次进行采集，各批次采集测点划分如表7-1所示。图7-2 模态测试测点位置及编号示意图（单位：cm）表7-1 模态测试各测点试验批次表测点编号批次测点编号批次1#114#22#115#23#116#34#117#35#118#36#119#37#120#38#221#39#222#3*10#1、2、3、423#411#224#412#225#413#226#4注：其中带*测点为模态测试各批次的不动点。7.

42、2 结构动力分析依据桥梁设计图纸，对桥梁进行结构动力分析，得到该桥的前三阶振型图如图7-3所示。一阶振型图二阶振型图三阶振型图图7-3 袁泽桥结构振型图7.3 试验的实施与控制对桥梁进行结构动力分析，根据得到的主桥振型图确定加速度传感器的安装部位。（1）跑车试验：采用两辆载重车辆分别以30Km/h、40Km/h和50Km/h的行车速度通过桥梁，采集桥梁结构振动响应，测定结构的自振频率。（2）刹车试验：采用两辆载重车辆分别以30Km/h、40Km/h和50Km/h的行车速度通过桥梁，行驶至主跨跨中时进行制动，测试桥梁结构在汽车动荷载作用下的动挠度，计算得到结构冲击系数。（3）环境激励试验：首先选

43、择一个测点作为参考测点，分批次测试桥跨结构在环境激励作用下各测点的振动响应，每一批次测试时间不小于20分钟。测试完毕后分析结构的自振频率、振型及阻尼比。7.4 试验结果评定动载试验结果主要从以下几个方面进行评定：（1）桥梁结构实测振型是否与结构动力计算分析结果相符；（2）桥梁结构实测自振频率是否大于结构理论自振频率，实测阻尼比是否处于正常范围；（3）实测结构冲击系数是否小于设计规范取值。根据以上试验结果，综合评价桥梁结构的的总体刚度及整体动力性能。8 检测数据汇总8.1 静载检测数据袁泽桥左幅主跨恒载吊杆索力，静载试验吊杆索力增量、挠度、应变检测结果和对比曲线图分别见表8-1表8-5和图8-1

44、图8-6。表8-1 袁泽桥吊杆索力计算值修正系数表索力测点自振频率(Hz)吊杆有效长度(m)单位长度质量（kg/m）加载索力增量值(KN)引伸计实测索力增量值(KN)修正系数工况编号加载前加载后工况1Z南D95.085.7018.91527.618264.17171.201.24Z南D86.156.6418.45227.618234.80180.601.14Z南D76.256.7417.55127.618216.60161.701.16工况13Z南D67.037.4216.19227.618163.2285.301.38Z南D56.747.2314.37827.618156.9595.901.

45、28Z南D410.7411.1312.07827.618137.4582.801.29Z南D311.9112.509.29127.618137.3474.401.36南D9 加载前南D9 加载后南D8 加载前南D8 加载后南D7 加载前南D7 加载后南D6 加载前南D6 加载后南D5 加载前南D5 加载后南D4 加载前南D4 加载后南D3 加载前南D3 加载后图8-1 袁泽桥吊杆加载前后幅频曲线图表8-2 袁泽桥恒载作用下吊杆索力实测值、设计值汇总索力测点自振频率(Hz)单位长度质量（kg/m）吊杆有效长度(m)索力修正系数修正后索力值设计索力值（KN)左、右侧编号左幅上游（外侧）北D312.

46、11 27.6189.2911.36 733.25 872北D410.35 27.61812.0781.29 1024.26 927北D57.03 27.61814.3781.28 679.52 778北D67.13 27.61816.1921.38 765.42 773北D75.47 27.61817.5511.16 750.28 944北D86.25 27.61818.4521.14 1124.75 858北D95.86 27.61818.9151.24 877.19 833南D95.08 27.61818.9151.24 657.84 833南D86.15 27.61818.4521.1

47、4 1089.58 858南D76.25 27.61817.5511.16 981.46 944南D67.03 27.61816.1921.38 744.10 773南D56.74 27.61814.3781.28 623.29 778南D410.74 27.61812.0781.29 1103.52 927南D311.91 27.6189.2911.36 708.48 872左幅下游（内侧）北D312.11 27.6189.2911.36 733.25 872北D49.77 27.61812.0781.29 910.85 927北D56.64 27.61814.3781.28 605.20

48、778北D67.23 27.61816.1921.38 786.82 773北D75.47 27.61817.5511.16 750.28 944北D85.86 27.61818.4521.14 987.72 858北D95.08 27.61818.9151.24 657.84 833南D94.49 27.61818.9151.24 513.16 833南D85.86 27.61818.4521.14 987.72 858南D75.47 27.61817.5511.16 750.28 944南D67.03 27.61816.1921.38 744.10 773南D56.84 27.61814.

49、3781.28 642.59 778南D410.16 27.61812.0781.29 985.34 927南D311.72 27.6189.2911.36 685.21 872续表8-2 袁泽桥恒载作用下吊杆索力实测值、设计值汇总索力测点自振频率(Hz)单位长度质量（kg/m）吊杆有效长度(m)索力修正系数修正后索力值设计索力值（KN)左、右侧编号右幅上游（内侧）北D310.55 27.6189.2911.36 550.66 872北D49.77 27.61812.0781.29 910.09 927北D56.25 27.61814.3781.28 534.94 778北D67.23 27.

50、61816.1921.38 787.48 773北D75.27 27.61817.5511.16 696.75 944北D86.25 27.61818.4521.14 1124.75 858北D95.66 27.61818.9151.24 817.97 833南D95.47 27.61818.9151.24 763.61 833南D85.86 27.61818.4521.14 987.72 858南D75.08 27.61817.5511.16 646.22 944南D67.42 27.61816.1921.38 829.81 773南D56.25 27.61814.3781.28 534.9

51、4 778南D49.77 27.61812.0781.29 910.09 927南D310.55 27.6189.2911.36 550.66 872右幅下游（外侧）北D311.33 27.6189.2911.36 638.75 872北D49.77 27.61812.0781.29 910.09 927北D57.13 27.61814.3781.28 699.06 778北D66.64 27.61816.1921.38 663.02 773北D76.25 27.61817.5511.16 981.46 944北D85.47 27.61818.4521.14 860.17 858北D95.66

52、 27.61818.9151.24 817.97 833南D95.86 27.61818.9151.24 877.19 833南D85.47 27.61818.4521.14 860.17 858南D75.86 27.61817.5511.16 862.02 944南D66.05 27.61816.1921.38 549.15 773南D57.03 27.61814.3781.28 679.33 778南D49.77 27.61812.0781.29 910.09 927南D311.23 27.6189.2911.36 627.35 872陕西高速公路工程试验检测有限公司 报告编号：SXGSJ

53、C/BG-QL-2013-003图8-2 袁泽桥左幅恒载作用下吊杆索力实测值、设计值对比图图8-3 袁泽桥右幅恒载作用下吊杆索力实测值、设计值对比图陕西高速公路工程试验检测有限公司 报告编号：SXGSJC/BG-QL-2013-003表8-3 袁泽桥左幅主跨各工况吊杆索力增量计算值、实测值与校验系数荷载工况测点位置索力计算值(kN)引申计实测索力值(kN)校验系数=/截面位置测点编号第一次第二次平均值工况2：跨中处主拱圈最大轴力中载工况10：跨中处钢纵梁跨中最大正弯矩中载左侧（外侧）南D9182.4172.1 170.3 171.2 0.94 南D8177.1180.7 180.5 180.6

54、 1.02 南D7172.8161.7 161.7 161.7 0.94 右侧（内侧）南D9174.1176.8 176.4 176.6 1.01 南D8169.8165.8 164.6 165.2 0.97 南D7160.5131.9 132.8 132.4 0.82 校 验 系 数 平 均 值0.95工况3：跨中处主拱圈最大轴力左偏载工况11：跨中处钢纵梁跨中最大正弯矩左偏载左侧（外侧）南D9147.9136.0 134.8 135.4 0.92 南D8144.4164.3 167.4 165.9 1.15 南D7142.7137.3 136.6 137.0 0.96 右侧（内侧）南D92

55、10.3210.3 210.4 210.4 1.00 南D8205.5203.1 206.5 204.8 1.00 南D7190.1185.2 182.5 183.9 0.97 校 验 系 数 平 均 值1.00工况8：拱脚最大水平推力中载左侧（外侧）南D5150.2164.3 166.1 165.2 1.10 南D4146.1131.9 129.5 130.7 0.89 南D3121.7116.8 118.9 117.9 0.97 右侧（内侧）南D5144.8138.7 136.1 137.4 0.95 南D4140.7160.4 157.7 159.1 1.13 南D3113.499.5

56、99.8 99.7 0.88 校 验 系 数 平 均 值0.99续表8-3 袁泽桥左幅主跨各工况吊杆索力增量计算值、实测值与校验系数荷载工况测点位置索力计算值(kN)引申计实测索力值(kN)校验系数=/截面位置测点编号第一次第二次平均值工况9：拱脚最大水平推力左偏载工况13：II型吊杆最大轴力左偏载左侧（外侧）南D5132.8135.1 133.7 134.4 1.01 南D4128.8114.5 113.1 113.8 0.88 南D395.390.1 90.8 90.5 0.95 右侧（内侧）南D5162.1157.0 159.0 158.0 0.97 南D4159.6175.3 175.

57、5 175.4 1.10 南D3139.7124.6 125.9 125.3 0.90 校 验 系 数 平 均 值0.97工况12：主跨第4根吊杆下钢横梁跨中最大正弯矩左侧（外侧）南D638.8 42.8 42.8 42.8 1.10 南D559.5 60.1 59.4 59.8 1.01 南D469.3 69.1 69.9 69.5 1.00 南D361.3 62.7 63.7 63.2 1.03 右侧（内侧）南D636.0 31.9 32.5 32.2 0.89 南D554.7 48.8 49.1 49.0 0.90 南D461.7 72.6 73.6 73.1 1.18 南D355.0

58、47.3 47.5 47.4 0.86 校 验 系 数 平 均 值0.98工况14：I型吊杆最大轴力左偏载左侧（外侧）南D682.884.6 86.0 85.3 1.03 南D594.296.8 95.0 95.9 1.02 南D491.183.6 82.0 82.8 0.91 南D381.173.8 74.9 74.4 0.92 右侧（内侧）南D6126.2124.4 126.6 125.5 0.99 南D5150.9124.0 126.0 125.0 0.83 南D4146.2148.3 150.5 149.4 1.02 南D3108.8100.2 100.3 100.3 0.92 校 验

59、 系 数 平 均 值0.93 图8-4 袁泽桥左幅主跨各工况吊杆索力增量实测值与计算值对比曲线表8-4 袁泽桥左幅主跨各工况挠度计算值、实测值与校验系数荷载工况测点位置计算挠度（mm）实测挠度（mm）校验系数=/截面位置测点编号第一次第二次平均值=（-+-）/2实测残余实测残余工况2：跨中处主拱圈最大轴力中载工况10：跨中处钢纵梁跨中最大正弯矩中载左侧(外侧)11 -1.22 /13 2.69 2.50 1.00 2.50 0.50 1.75 0.65 15 11.15 10.50 1.50 10.50 1.50 9.00 0.81 17 18.80 16.00 1.50 16.00 2.00

60、 14.25 0.76 19 12.23 10.50 2.00 10.00 1.00 8.75 0.72 21 3.60 3.00 0.50 3.00 0.00 2.75 0.76 23 -0.93 /右侧(内侧)12 -1.18 /14 2.57 2.00 0.50 2.00 0.00 1.75 0.68 16 10.59 10.00 1.50 9.50 1.50 8.25 0.78 18 18.06 17.00 3.50 16.50 1.50 14.25 0.79 20 11.70 11.00 1.50 10.50 2.00 9.00 0.77 22 3.39 3.00 0.50 3.00