华阴黄埔峪桥荷载试验

1.试验桥概况310国道黄埔峪桥位于华阴市境内。桥梁总长32米，桥面宽度为：1.5米（人行道）+12.0米+1.5米（人行道）。上部结构为16米预应力混凝土简支空心板梁；下部结构为柱式桥墩，柱式桥台，钻孔灌注桩基础。设计荷载为汽车－20级，挂车－100。为了适应新的交通量要求，华阴市对310国道局部路段进行拓宽改建。原黄埔峪桥属新建黄埔峪桥中的一部分，为了确定是否能够继续使用原桥中的16米预应力混凝土空心板梁(新桥设计荷载与旧桥相同)，受黄埔峪桥项目部委托，中交第一公路勘测设计研究院科研试验检测中心于2002年三月对该桥承载能力进行整体检测，以便为新桥建设提供技术资料。本次检测在业主、监理、施工单位三方互相配合下共同完成。2.检测目的和内容本次检测工作目的是：通过静载试验，测定桥跨结构的静应变、静位移和裂缝开展情况，进而评价梁体可靠性和安全性。所以主要试验内容为：(1)板梁控制截面砼的正应变(2)板梁控制截面的挠度(3)观测梁体的裂缝开展情况3.试验方案和实施过程3.1测试截面的确定和测点布置确定测试截面的原则是将桥跨结构在使用荷载下内力和位移最不利的截面作为本次试验的测试截面。为此目的，按照施工图提供的资料，依据《公路桥涵设计通用规范》的有关规定，对该桥上部结构进行了分析计算，可确定该桥的最大弯矩和最大挠度将发生在跨中截面处。根据交通部公路科学研究所、交通部公路局技术处、交通部公路规划设计院编写的《大跨径混凝土桥梁的试验方法》中的建议及业主的要求,确定对该桥第2孔跨中截面和1/4截面位置（见图1所示）实测应变和挠度。为了分析桥跨结构在试验荷载下的应力状况，在该孔桥跨中截面和1/4截面处各空心板底面布置应变片，全孔总计20个应变测点（尚未计入温度补偿片），各应变测点的具体位置和编号见图1所示。为了分析桥跨结构在试验荷载下的变形状况，在该孔桥跨中截面处布置12个挠度计，支点处布置2个挠度计，全桥总计14个挠度测点，各挠度测点的具体位置和编号如图2所示。11234689107115121234689107115北123546781817151613141112109201912图1应变片的位置和编号跨中截面1/4截面494945464448424341471234689107115北12505152图2挠度计的位置和编号跨中截面3.2试验荷载实桥静载试验的目的是检验结构的承载能力是否达到设计要求。根据《大跨径混凝土桥梁的试验方法》中的建议，一般采用基本荷载，静力试验荷载的效率系数η的取值范围为05≥η≥0.8乳这健里迫戏湖演液η陡＝额土Ｓ疑stat傲/龙（尖Ｓ侵×管δ暖）怖式中：粪Ｓ垒stat锅飘消─培试验荷载茅作用下，限检测部位做变位或力剑的计算值择；充隙闻费Ｓ邻欧──座─旦设计标准嫌活荷载作成用下，检胸测部位变谎位或力的值拼装钱危抵计算值（独不计动力盟系数）；恼δ──检─吗桂慰设计取用方的动力系乡数。态由于目前虽汽车帖－腊2险0洋级重车数悄量较少，销为了便于湖租借试验肾用车，全牙部采用二艳轴载重车宿来代替，比通过适当铃增加车辆颗的数量，走使其产生配与汽车包－兵2余0安级相当的编荷载效应旱。犯为了保证受试验的有隆效性，必姻须使测试害截面试验辆荷载的效饱率系找数出η糖至少低达怨到异0.8鼠0曲以上。经汪过计算（属详见后面秆结果）确蛾定，本次笛试验需劣用租180K锹N伪汽车（车抗重＋荷重祥）样5锦辆。试验石前对每辆哲车都过了耗磅，记录券下各辆车识的实际轴灿重、总重申和轴间距翅，详见利表呼-话1宁。药表去-1昼盼腐稳轻和试验用车条辆的参数方表岂序号项车辆号码际重耍厘穷量充默绿（吨）压轴盟敏间介挂距毯欠（米）巩前轴重趟后轴重英总重萝前久—武后测1煮0557疯6将3.01包15.2取8疑18.2拾9奥2.0贱2旺3140死6赤3.16级15.8荣1爸18.9匙7式3交0皮号梦3.62梢13.5著6剖17.1奇8秒4愤2店号进3.51冠13.哭12同16.6邀3栏5殿装载机袜7红.呆25帖12.4篇5苏1使9.7王0势3.2品在内力分欲析和截面途应变计算芦的过程中嫁，荷载都插是按实际模的轴距、稿轮距和车迷重取值的谷。步3.虫3胳主要测试竿仪器秩挠度量测渗采用机电痕百分表，家应变量测学采用电阻匙应变片，局配以狮DH38划15椅静态应变丘测试系统寻，该机可括自动扫描额所接测点弯的应变和欠挠度并记芽录相应数金据。守观测裂缝照采用刻度乓放大镜和摇塞尺。榜3.征4平试验工况荡和加载方榨法法与测试内艇容对应，淹分齐为伶2舱种试验工荷况。每种踩工况下均矮采爽用叫5过辆车加载芝。根据影刷响线可确搭定各工况切中汽车荷省载的位置伯如下：败工况１：繁顺桥向按握第锤2凑孔桥跨中鞭截面正弯膛矩和挠度筛的最不利红位置布载临，惕（见倾图遮3类）横桥向夏为对称布挠载（见致图纳4农）。杆工况２：瓦顺桥向布辈载与工况骗１相同，稼横桥向为其靠左偏心损布载（见负图四5侄）。半上述各工名况中试验峰荷载对测乏试截面产乐生的荷载指效应和标梳准活荷载数效尾应的最大蚁值汇总如补下：绘披处赢表将-沃2昏酱试验荷载替效应与标邪准活荷载烧效应的对稠比尾项目该试验荷载信下的计算萌值管①批标准活载耕下的计算询值耀荷载效道率好愤③愚=妹①腔/谢②得汽车－钳20眼级麦挂车－件1察0攻0屠控制值说②伍2惨孔桥跨中伟截面弯矩第(俭KN-m稻)顶2920柳2560委2850爪2850橡1.02宜注游：垦1.批深依据《公调路工程技仔术标准》穿第登7寨.此0大.峡2胳条规定，初标准荷载担效应中汽挥车荷载按翻三车爪道计算，饮并计入冲绞击系捎数春1短.日2型和三车道缸折减系荐数邪0病.刷78构宋2.倾为了便于语比较，表纳中试验荷够载效应的烘计算值和茶标准活荷匠载效应的栽计算值中在均未讨计入偏载贝系数的影咐响。铸由上表可读见，测试挨截面在试织验荷载下氏的弯矩值循超过标准佣荷载效应锡的蝴10穿2录％以上，勒完全符合娱《大跨径捉混凝土桥捧梁的试验望方法》中冲的规定，团这就保证乐了试验的乏有效性。8m8m16m5m3m潼关西安图3工况1、2车辆沿纵向加载示意图11234689107115北12图4工况1车辆沿横向中载布置示意图20020011234689107115北12图5工况2车辆沿横向偏载布置示意图50试验过程蜂试验前，查针对本座尝桥的结构顿情况，根鲁据《大跨店径混凝土沉桥梁的试铲验方法》蹈和中交第苹一公路勘荣测设计研仙究院科研喝试验检测妻中心编制链的《桥梁睡荷载试验迷大纲》制惩定出详细泰的检测实评施细则，测以指导整阁个检测过泥程。勒缠试验前准银备绝200阁2检年杆3梦月婶2鹊8捕曰对该桥船完成如下公准备工作絮。灯（标1他）洋逗先对试验插孔按前述赵的应变和障挠度测点椒布置方式毒进行放样岁，在位移厚测点处安高装机电百壳分表；对夜应变测点化位置进行钩打磨、找两平处理后吸，粘贴电蚁阻应变片颠和焊接导照线，其间肢即时量测惩应变片与阅导线的连醋通性及电茄阻值的大古小，以保窑证连接于午同一扫描婶单元的应必变片的电岛阻值相差既在很±茫5俯欧姆以内卖。如果测雾点位置潮雪湿朱,遭则先用电乘吹风机烘魂干。舱对加载时小车辆停放循位置划线毯放样，并透用三辆载搂重汽车对译试验孔作盗预压处理耍，以尽量清减小试验嗓中非弹性添变形的影慈响。尺试验导线耽及联机调鼓试等项准留备工作就孩绪后，采娱用一辆载撒重车进行脸预备试验议，以检验岭各测点应绝变片、挠爱度计及采隔集记录仪针器工作的顶可靠性，蝴经检验无稍误后，开摔始正式加弃载测试。黄鲜加载试验薄现场静载油试验中每桥种工况保触证有两个拉平行试验插，并在试贝验中对重祥要测点数限据与理论测值及时进眼行分析比陪较。急在试验过掩程中，为影减少混凝孝土流变特趁性对测读黎结果的影公响，各工芽况荷载到王位后，关踢闭汽车发沃动机，持窃续池1驰0刃分钟以上懂，待结构龟变形完全从稳定后再洽测取数据尸；每次卸喜载后至下爬一次加载枝的间隔时嚷间均不少伐于盏1钟0涨分钟。从箭而保证了念测试结果滩的可靠性净。蓬4简驰计算方非法昼治由于桥跨胆结构的内熟力、变形饶、应力分祥布均很复四杂。为了余确保计算师的准确性花，各工况糕荷载下的体位移、应才力均按空蛛间有限元矿方法计算薯，具体作鞭法是将每死孔桥上部条结构离散岸为平板单死元组成的写三维有限盗元模型，帜使用美撑国出ALGO额R重公司的结悼构静、动妇力分析通践用程勒序工SUPE玻R饱-筛SAPV急9糠3搁完成计算跨，因此解务出的挠度演、内力、跳应变具有清较高的准忧确性，这逼为正确地浇分析试验址结果和评妹估结构状油况奠定了码基础。劣5双.异红试验结果摘和计算结乓果口挠度计算箩值和实测寒值及其对该比值详见呆表膏3悟。宫应变计算魔值和实测衰值及其对哨比值详见旋表喘4揭。矩在各工况钢试验荷载树作用下，思支点截面泰处各位移蜜测点的竖膛向位移值糊均很小（蜂不超过未0.软2面mm供），可以投认为上述斗位移值主衫要是由于框支座变形架引起的。泥表奉3嫂和表东4业给出的跨伍中挠度值声里已将其聪作为支座拘变形的影摇响量而予糖以扣除，虑故未单独忌列出上述泪位移值。咬这也说明丑在各工况盐荷载作用略下淹1驼号墩未出套现明显的削沉降。以加载试验苍前，对板回梁底面纵结向裂缝进姜行了观测莲。在加载壶试验过程循中，经观堆测在各工本况试验荷幕载作用下禽板梁底面谱纵向裂缝姜均未出现名扩展现象叼。斧遥亡表偿3辰挠度计算引值和实测习值汇总培表肯海拉魂单位：水mm覆工况器板梁编号璃测点位置厚挠责惹度计算茂值气确①询挠度实测双值采挠度校验之系递数怕⑤涌=场④辉/联③毕第一次哈②淹第二次睬③颜平均值愿④隔1尺1某41娱2.71弱2荣2.11肤2颗2.10受9猎2.11屡1瘦0.77桶8庆2特42腾2.98采6贱2.43良5船2.38觉8车2.41锹2渐0.80丛8剧3拾43慎3.74穗2困3.04战3熊3.11兰6论3.08碌0拨0.82条3部4确44摩4.22预3龄3.69饱6僚3.70这4笛3.70符0裁0.87溉6弹5础45肿4.72巷1阵4.30降4不4.32嗽8魄4.31果6察0.91才4耍6蚂46桌5.11茫2密4.48爱7藏4.41打2忆4.45析0很0.87串0智7损47火5.11苦2行4.32悼1瞎4.34犬8坝4.33钳5跟0.84团8景8笛48展4.72亭1足4.12岔1犁4.21醒1鹿4.16棕6摔0.88皇2衬9堆49箭4.22尿5瑞3.65递2雀3.69珍8撕3.67雨5摄0.87恐0碑10雷50兴3.75冻1乏3.00滔1吩3.02茎1捡3.01茄1嘉0.80遗3医11京51付2.99笼1派2.60电9布2.71偿1宜2.66右0正0.88高9碑12击52敢2.71附6拴2.24葡2摄2.13染2诸2.18轨7闹0.80铺5筛挠度校验棉系数平均额值卷0.84望7呜2莫1裕41欲5.服1辞87匠4.43秃5候4.54轰1芽4.48锈8敬0.86盾5革2村42湾5.者2抚91恐4.62兽5微4.71削1播4.66仁8埋0.88裁2配3青43诉4.8动02糖4.04售3舒4.08剧6赏4.06溉5虹0.84问6或4氏44腊4.细4倍48航3.65脸2签3.56衰3合3.60味8厘0.81婚1雕5壤45落4.10鲁2喉3.11萝3笋3.21歉4袍3.16年4芹0.77惩1拘6四46焰3.51围3积2.34踩8犬2.41项3复2.38谢1踢0.67萍8升7打47者2.82驴3控1.96列3团1.97李1湿1.96鸣7戴0.69剪7隔8仇48翼2.32曲6禁1.69呀2斧1.69池6纤1.69蜓4唐0.72俗8径9赌49清1.91魄8馅1.53够4咳1.42倘1碌1.47际8舱0.77粗0缸10透50牵1.76蚁2陶1.29织8拜1.30碎2佣1.30奋0暮0.73擦8轻11挪51澡1.64棋3纵1.23驱2湾1.28迁7剧1.26班0茎0.76察7隆12牲52脂1.49衬2估1.14走5磨1.20域2姿1.17局4胶0.78泉7鞋挠度校验停系数平均受值松0.77芒8浑缴表绑4婶称应变计算筹值和实测邪值汇总绵表桃翅票单位渔：贪με久工况覆截色脊聪面冷饮亡位储式初置铲板梁编号群测点位置啄应变计算吐值陷集队①饭应励利察变实测值党应变校验刚系撑数趣⑤秩=上④莫/叹③根第一次咏②区第二次修③娇平均值依④番1贡1/渔4饼截面死1捧1恐33田20基22役21威0.63庙6推3踏2否46义34乞32鉴33庸0.71鸟7远5恰3等72刻63其58茄61毛0.84景0逗6脑4授86泪54待60挠57胸0.66魂3箱7欲5幼86怠62副63下63盖0.72腥7扮8峡6位72那57呼53捉55传0.76肾4盲10惩7会46间30虚37欧34黑0.72毁8锤12恰8秋33引19恶21繁20吴0.60踩6穴跨中截面铃1勾9闲41窑34室23午29烤0.69约5石2妄10谦61节46唤41绣44况0.71已3首3川11推76条58匪55鼻57愉0.74笑3玩4通12优87勉75渣73伍74首0.85芦1丰5丘13惯96姿82节87炊85森0.88摊0箭6高14翁105自75仇89痕82蒙0.78床1虹7落15火105辨80删79潮80描0.75浓7帮8拴16项96感69蛾67梅68暮0.70筒8飘9规17欠87饺65算54竿60扩0.68进4刚10溪18纷76豪48即32茧40莫0.52遇6剂11君19屯61方38头35员37乌0.59钉8眉12术20央41航17躺22翼20希0.47谨6坏应变校验银系数平均循值掀0.70悉5放划续温表页4颂总应变计算锡值和实测族值汇总牌表坦恨博单位鼠：陡με绿工况戴截命罢涌面使阔膊位捎懒辣置料板梁编号幕测点位置程应变计算续值请莫战①篇应魔幻堂变实测值民应变校验爪系壤数延⑤任=真④沸/搬③校第一次连②左第二次粮③饿平均值岭④氏1详1/名4哗截面锣1饲1趟81著59包69磨64闻0.79头0垃3恩2办68滨54胖61容58蜓0.84掠6且5捏3糟65堤48调55依52秋0.79秩2喷6渐4哲57僻44湾53贡49应0.85秘1准7冶5决45罢36已43行40哭0.87纵8认8脊6展38城31乌34推35注0.85猛5运10湖7灿27胃25选21法23须0.85寇2落12茫8酱21昆19炉12迈16议0.73据8辫跨中截面朝1彻9花128骂91申98棍95伶0.73誓8胀2铜10屯113眯82旬89赵86门0.75辽7似3密11工97馒74死79厦77炮0.78杆9通4鲁12统89角67暴71阴69蕉0.77榴5绝5茶13龟88衫59待65魄62月0.70机5使6贡14宁81萍51停60蛛56凡0.68钳5棒7枣15还72肢45掠39庆42蹦0.58瑞3日8桶16链60秃36坑41效39宇0.64妨2晶9电17尘53售31肌32菠32辰0.59勉4舰10震18垒46颗27掉30津29照0.62短0抓11险19牲38秧22镇16剃19贫0.50皂0晌12床20乳31锄18老21鄙20毫0.62就9塑应变校验模系数平均璃值悟0.73疲1粥6头.睁鸦分析和结乔论专1.炼次由拣表移3恶和蛛表区4递可见：各睁工况中巾第交2云孔桥的挠皂度