浅谈人行天桥荷载试验检测.docx
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浅谈人行天桥荷载试验检测
浅谈人行天桥荷载实验检测
一.桥梁磨练收检测意义
桥梁完工验收须要进行进行验收荷载实验,其目标有三个方面：
1.经由过程荷载实验以磨练现有构造承载才能是否达到了设计荷载保准.
2.根据静荷载实验不雅测懂得构造的现实受力状况和工作机能,为桥梁营运养护供给科学根据.
3.经由对实验材料的比较.剖析,为同内桥梁的设计.施工积聚靠得住材料.
二.桥梁荷载实验检测工作计划
1.根据桥梁完工图,实测桥梁完工数据,同时根据完工图文件树立桥梁荷载实验盘算模子,肯定荷载实验检测部位,盘算理论值.
2.拟定荷载实验工作计划,根据桥梁等级,设计尺度,按照规范请求进行车辆安插.
3.实行荷载实验,根据工作计划进行外业实验,收集症结实验成果.
4.根据实验成果与理论盘算成果进行比较,剖析,最终得出桥梁评估陈述.
三.以下以某城市人行天桥荷载实验为案例进行阐述研讨
（一）.概述
该人行天桥位于某小区1.2街区处,为一“H”型构造天桥,重要衔接某小区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;桥下净嵬峨于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/㎡.
×0.6米,桩基直径为1.0米.
桥下净高：
≥5米.
设计荷载：
人群：
4.5KN/㎡.
横断面安插：
主梁：
0.1m（雕栏）m（人行道）+0.1m（雕栏）
（雕栏）（人行道）（雕栏）
构造安然等级：
二级.
地震撼峰值加快度：
ag=0.05g.
抗震设防烈度：
≥6度.
构造运用年限：
50年.
1.2设计要点：
桥型计划
新溉路（鲁能1.2街区）人行天桥为一“H”型构造天桥,重要衔接鲁能星城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.
1.3.1上部构造
天桥主梁.梯道梁均为钢构造,由钢板焊接组合而成.上部构造为等截面钢箱梁,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取Q345qc钢.钢梯道及平台的顶底板和腹板均采取Q345qc钢.
×0.6米,桩基直径为1.0米.
主梁.梯道：
Q345qc.Q235qc
雕栏：
Q235B
钢筋：
R235.HRB335分离知足GB1499-1998.GB13013-1991尺度.
（二）.实验根据
《城市桥梁养护技巧规范》（CJJ99-2003.J281-2003）;
《城市人行天桥与人行地道技巧规范》（CJJ69-95）;
《建筑构造检测技巧尺度》（GB/T50344-2004）;
《城市桥梁设计准则》（CJJ11-93）;
《城市桥梁设计荷载尺度》（CJJ77-98）;
《市政桥梁工程质量磨练评定尺度》（CJJ2-90）;
《钢构造设计规范》（GB50017-2003）;
《钢构造工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）;
《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007）;
《工程测量规范》（GB50026-2007）;
《建筑钢构造焊接技巧规程》（JGJ81-2002）.
根据天桥的具体构造和近况,验收性荷载实验按照扶植部颁布的划定的原则.办法.内容进行实验,同时根据桥梁设计单位供给的盘算材料并按上述“办法”所划定的指标对实验成果予以评价.
（三）.实验项目与不雅测内容
为周全评价桥梁构造的整体机能,懂得构造现实工作状况和分解评定工程质量,包管桥梁营运安然,应对城市新建桥梁进行验收性荷载实验.根据桥梁完工文件供给材料,起首进行盘算机建模,模仿桥梁在实验荷载下各个截面的应力及挠.
具体实验内容包含：
在实验荷载感化下进行：
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#中墩支点邻近负弯矩截面的应力不雅测;
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）.不雅测截面及测点安插
根据人行天桥的构造特色及现场具体情形,本着对全桥评价的原则,决议对两跨均进行荷载实验,拔取两跨的最大正弯矩截面及2#中墩墩顶邻近等共计3个实验截面作为实验掌握截面,其磨练成果可用于评价全桥.
检测内容重要包含：
钢箱梁梁体应力（应变）,挠度不雅测等.具体截面及不雅测内容详见图1与表1.
图1或人行天桥实验截面示意图（单位：
cm）
图1中：
K1为25m跨最大正弯矩截面.K2为2#墩支点邻近截面,K3为22m跨最大正弯矩截面.
表1实验不雅测截面和不雅测内容
序号
不雅测部位
不雅测截面
箱梁钢板应力不雅测
挠度不雅测
裂痕不雅测
1
跨中
K1
√
√
√
2
跨中
K2
√
√
√
3
支点
K3
√
/
√
测点安插时均采取钢箱梁概况粘贴应变片不雅测应力,实验截面测点安插如下图所示.
图2钢箱梁正弯矩截面（K1.K3）测点安插图
图3钢箱梁负弯矩截面（K2）测点安插图
（五）.不雅测办法与仪器
1.挠度不雅测：
采取周详水准仪进行不雅测;
2.箱梁应力不雅测：
采取在箱梁下缘底部钢板概况粘贴短标距应变片的测量方法.以静态电阻应变仪主动扫描不雅测钢板的应变,再根据箱板弹性模量换算为响应应力.
（一）应力测试体系
（二）挠度测试体系
图4测试体系框架图
（六）.实验荷载与荷载安插
荷载实验按照设计施工图盘算,根据该桥的具体地位及周边状况,实验荷载决议采取水箱加载的办法进行,以设计荷载内力作为实验掌握内力肯定加载地位及重量,盘算肯定最大加载重量吨;按照1.74吨/沿米进行布载,具体布载地位如下所示：
按“办法”≤η≤1.05的请求,本次实验取1.0.
荷载施加时对3实验掌握截面分离进行,根据桥面宽度（见图5）.每种工况分为2～3级,每级荷载就位后约5分钟进行各项不雅测,卸载后约10分钟进行残存不雅测和调零,再持续下一工况.
图5水箱加载横向对称布荷示意图
表2荷载工况表
序号
荷载工况
1
25m跨最大正弯矩截面临称加载
2
2#墩支点最大负弯矩截面临称加载
3
22m跨最大正弯矩截面临称加载
图625m跨最大正弯矩截面纵向示意图
图72#墩顶负弯矩截面加载纵向示意图
图822m跨最大正弯矩截面纵向示意图
表3荷载实验相干计盘算值
掌握
截面
加载工况
加载重量
kg
设计弯矩
kN.m
实验弯矩
荷载
效力
应力盘算值
MPa
挠度盘算值
mm
K1
25m跨
水深58cm
43500
K3
22m跨水深58cm
38280
K2
全桥满载
81780
/
注：
表中数据由构造盘算得出
（七）.静荷载实验
实验的内容
（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#中墩支点负弯矩截面（距2#墩0.5m）的应力不雅测;
（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）的挠度值.
不雅测截面及测点安插
根据某（某小区1.2街）人行天桥的构造特色及现场具体情形,本着对全桥评价的原则,决议对两跨均进行荷载实验,拔取两跨的最大正弯矩截面及2#中墩墩顶邻近等共计3个实验截面作为实验掌握截面,其磨练成果可用于评价全桥.
检测内容重要包含：
钢箱梁梁体应力（应变）及挠度不雅测等.具体截面及不雅测内容详见图7.2-1～图7.2-3与表7.3.
图7.2-1或人行天桥实验截面示意图（单位：
cm）
图7.2-1中：
K1为25m跨最大正弯截面,K2为2#墩支点邻近截面,K3为22m跨最大正弯截面.
测点安插时均采取在钢箱梁概况粘贴应变片不雅测应力,实验截面测点安插如下图所示.
图7.2-2钢箱梁正弯矩截面（K1.K3）测点安插图
图7.2-3钢箱梁负弯矩截面（K2）测点安插图
不雅测内容
表7.3不雅测项目及内容表
编号
不雅测项目
具体不雅测内容
1
箱梁应力
实验荷载感化下,箱梁最大正弯矩截面（K1.K3）的应力不雅测,2#墩顶负弯矩截面（K2）的应力不雅测
2
箱梁挠度
实验荷载感化下,箱梁最大正弯矩截面（K1.K3）的挠度不雅测
不雅测办法与仪器
（1）挠度不雅测：
采取周详水准仪进行不雅测;
（2）箱梁应力不雅测：
采取在箱梁下缘底部钢板概况粘贴短标距应变片的测量方法.以静态电阻应变仪主动扫描不雅测钢板的应变,再根据箱板弹性模量换算为响应应力.
采取的不雅测体系
（1）应力测试体系：
（2）挠度测试体系：
图7.5测试体系框图
实验荷载与荷载安插
荷载实验采取均布荷载以设计荷载盘算内力作为实验内力掌握值,根据该桥的具体地位及周边情形,实验荷载决议采取水箱加载的办法进行,水箱加载宽度3m,按照各测截面内力等效原则,共用水84吨,各实验掌握截面荷载效力均达到0.97,知足“实验办法”中对根本荷载实验划定的请求,其磨练成果可用于桥梁承载才能的评价.
荷载施加时对三个掌握截面分离进行,先辈行25m跨最大正弯矩截面加载,荷载就位后约5分钟进行各项不雅测,再进行全桥满载工况,满载后先卸25m跨,卸载后约10分钟落后行22m跨满载工况实验数据不雅测,然后全桥卸载,约10分钟落后行残存不雅测.
图7.6-1水箱加载横向对称布荷示意图
序号
掌握截面
工况分级
对应载位地位
1
25m最大正弯矩截
正载
1级
25m跨水深29cm
2
25m最大正弯矩截
正载
2级
25m跨水深58cm
3
22m跨最大正弯矩截
正载
3级
25m跨满载+22m跨水深29cm
4
2#墩顶截面
正载
4级
25m/22m跨水深58cm
5
22m跨最大正弯矩截
正载
5级
25m跨卸载,22m跨水深58cm
表7.6-2荷载实验相干盘算值
掌握
截面
加载工况
加载重量
kg
设计弯矩
kN.m
实验弯矩
荷载
效力
应力盘算值
MPa
挠度盘算值
mm
K1
25m跨
水深58cm
43500
K3
22m跨水深58cm
38280
K2
全桥满载
81780
/
注：
表中设计弯矩值及挠度盘算值根据盘算肯定,钢板应力根据截面特征盘算得出.表中应力符号“+”为受拉,“-”×105MPa.
图7.6-225m跨最大正弯矩截面加载纵向示意图（单位：
cm）
图7.6-32#墩顶邻近负弯矩截面加载纵向示意图（单位：
cm）
图7.6-422m跨最大正弯矩截面加载纵向示意图（单位：
cm）
实验成果与剖析
在各级实验荷载感化下跨中掌握截面箱梁底板应力不雅测成果列于表7.7.1-1～表7.7.1-3中,挠度不雅测成果列于表7.7.2-1～表7.7.2-2中.应力符号“+”为受拉,“-”为受压,挠度符号向下为“+”,向上为“-”5MPa.表中应力单位为MPa,挠度单位为mm.
所有应力测点均采取半桥自抵偿.
表7.7.1-125m跨钢箱梁应力不雅测成果单位：
MPa
测点
工况
腹板-1
底板-1
底板-2
底板-3
腹板-2
K1
25m跨水深58cm
盘算值
校验系数
0.91
0.94
0.97
0.88
0.91
表7.7.1-222m跨钢箱梁应力不雅测成果单位：
MPa
测点
工况
腹板-1
底板-1
底板-2
底板-3
腹板-2
K3
25m跨卸载,22m跨水深58m
盘算值
校验系数
表7.7.1-3墩顶邻近钢箱梁应力不雅测成果单位：
MPa
测点
工况
腹板
下缘-1
腹板
下缘-2
翼缘-1
翼缘-2
K2
全桥满载
盘算值
校验系数
表7.7.2-1钢箱梁25m挠度不雅测成果单位：
mm
测点
工况
桥面-1
桥面-2
KK1
25m跨水深58cm
盘算值
校验系数
0.93
0.92
残存
相对残存
10.89%
11.63%
表7.7.2-2钢箱梁22m挠度不雅测成果单位：
mm
测点
工况
桥面-1
桥面-2
K3
25m跨卸载,22m跨水深58cm
盘算值
21
21
校验系数
0.94
0.93
残存
相对残存
10.10%
11.28%
在所施加最大实验荷载感化下,未发明钢箱梁产生异响及焊缝开裂.
某（某小区1.2街）人行天桥在最大实验荷载感化下,钢箱梁构造表示出了正常的受力机能,25m跨最大正弯矩掌握截面实测箱梁钢板应力平均值低于该荷载工况感化下的理论盘算值,应力校验系数在0.88～0.97之间,22m跨最大正弯矩掌握截面实测箱梁钢板应力平均值也低于该荷载工况感化下的理论盘算值,应力校验系数0.87～0.98之间,2#墩顶掌握截面因为腹板根部高度位于中性轴邻近故腹板上缘应力理论盘算数值较小.在全桥满载最大负弯矩加载工况下,实测箱梁翼缘及底板应力平均值也均低于该荷载工况感化下的理论盘算值,翼缘应力校验系数0.94～0.97之间,底板应力校验系数0.89～0.97之间.箱梁构造强度相符设计及相干规范请求.
——0.94之间.最大相对残存变形为11.63％,小于20%.构造刚度相符设计及相干规范请求.
在所施加最大实验荷载感化下,未发明钢箱梁产生异响及焊缝开裂.
（八）结论
近况态下的某（某小区1.2街）人行天桥已根本完工,在所有实验工况下,钢构造均表示出正常的受力机能,其强度和刚度知足“实验办法”中所划定的请求;构造工作状况正常.（本桥未做动载实验,无法对自振频率下结论.）
综上所述,某（某小区1.2街）人行天桥承载才能相符人群—4.5kN/㎡设计荷载感化下的运用请求.
四.经由过程桥梁检测案例的启发
城市桥梁是人流交通人车分流的重要情势,普遍运用于城市基本举措措施扶植中,桥梁的运用寿命及经久.安然性十分重要,个中按期桥梁检测.成桥完工验收检测显得十分重要.本次经由过程对某小区人行天桥完工荷载实验检测进行了工作计划设计,外业荷载实验以及盘算剖析比较,从而得出检测陈述及评价.在本次桥梁检测实验中,重要须要掌控好以下几方面工作：
一是前期桥梁完工或设计文件的收集,经由过程完工图材料或设计文件材料收集,可以懂得桥梁的根本设计尺度,等级,功效定位,荷载等级,为下步盘举动当作材料预备.其次是盘算机模仿实验荷载,经由过程收集基本数据,须要对桥梁进行盘算机建模,同时根据设计尺度进行不合荷载施加,个中荷载施加地位须要经由过程清点症结部位,经由过程盘算症结部位的应力和挠度提取盘算成果为后期与实验成果进行比对做预备.其三是荷载实验,荷载实验前须要根据桥梁设计文件的技巧尺度等级,将设计荷载等待转换为现有现实加载物品如沙袋.水箱等.同时根据测量数据精确的进行加载物堆放,待数据稳固后读取外业数据.最后根据内业盘算成果与外业实验数据进行比较剖析,根据误差率进行评估.剖析进而得出检测陈述.
别的,桥梁检测或者荷载实验时代须要专人负责交通组织治理,确保交通安然,检测安然.
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