资料泾未路渭河大桥荷载试验.docx
《资料泾未路渭河大桥荷载试验.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《资料泾未路渭河大桥荷载试验.docx（32页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
资料泾未路渭河大桥荷载试验
报告编号：
SXGSJC/BG-QL-2006-008
泾未路高陵渭河大桥
荷载试验报告
陕西高速公路工程试验检测有限公司
2006年3月
报告编号：
SXGSJC/BG-QL-2006-008
泾未路高陵渭河大桥
荷载试验报告
报告
年月日
审核
年月日
签发
年月日
报告附件
无
-----
陕西高速公路工程试验检测有限公司
2006年3月
最大正弯矩工况车辆布置
最大负弯矩工况车辆布置
现场应变片粘贴
竖向位移测试
1试验桥概况1
2试验依据1
3试验目的和内容2
3.1试验目的2
3.2试验内容2
4静载测试2
4.1测试方案2
4.2主要测试仪器5
4.3试验工况和加载方法5
4.4试验实施过程7
5动载测试8
5.1测试方案8
5.2测试仪器8
6结构计算与实测结果8
6.1静载计算与实测结果8
6.2动载计算与实测结果20
7结论22
泾未路高陵渭河大桥
荷载试验报告
1试验桥概况
泾未路高陵渭河大桥起点桩号K0+621.589,终点桩号K1+800.165，桥梁总长1178.576米。
该桥上部结构为39×30米预应力混凝土先简支后连续箱梁。
下部结构为双柱式桥墩，肋板式及双柱式桥台，钻孔灌注桩基础。
桥面宽度为：
0.5米（防护栏）+16米（行车道）+0.5米（防护栏）。
设计荷载为汽车－超20级、挂车－120。
抗震烈度：
8度。
为了评定该桥的承载能力和工程质量，并为大桥竣工验收提供技术资料，经与业主和监理协商确定对该桥第39孔（边孔）和第38孔进行现场静、动荷载试验。
本次检测工作由陕西高速公路工程试验检测有限公司承担，外业检测在业主、监理、施工单位三方的共同配合下，于2006年2月22日顺利完成。
现就检测结果报告如下：
2试验依据
（1）西安公路研究所.泾未路高陵渭河大桥工程施工图设计.
（2）交通部.公路桥涵设计通用规范（JTJ021-89）.
（3）交通部.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ023-85）.
（4）交通部公路科研院.大跨径混凝土桥梁的试验方法（最终建议）[R].1988
（5）陕西省交通厅.陕西省公路工程竣（交）工验收办法（DBJTJ/T-003-2005）.
3试验目的和内容
3.1试验目的
通过静载试验，测定桥跨结构在静载作用下的应变、位移和裂缝开展情况，评价结构构件的强度、刚度；通过动载试验测定结构在动荷载作用下自振频率，对结构的动力性能进行评价；根据静载和动载测试结果综合评价该桥的整体承载能力。
3.2试验内容
（1）测量桥梁控制截面砼的应变；
（2）测量桥梁控制截面的挠度；
（3）测量桥梁结构的自振频率；
（4）观测梁体是否存在裂缝以及裂缝在荷载作用下的开展情况。
4静载测试
4.1测试方案
（1）测试截面
测试截面选择桥梁在使用活载作用下内力最不利的截面。
按照竣工图进行分析计算，该桥在基本活载（汽车-超20级）和验算活载（挂车-120）作用下的最大正弯矩和挠度将发生在的第39孔（边孔）的跨中截面，最大负弯矩发生在38号墩顶支点截面。
依据计算结果和《大跨径混凝土桥梁的试验方法》的建议,测试截面选择在第39、38孔的跨中和L/4截面、38号墩的墩顶支点截面，如图1所示。
（2）测点布置
图1测试截面位置示意图
为了测试箱梁在试验荷载下的应力（应变）状况，分别在第39、38孔的跨中截面、L/4截面和38号墩墩顶支点截面布置应变测点，合计77个（不计补偿片），具体位置和编号见图2。
为了测量箱梁在试验荷载下的变形情况，在第39、38孔跨中截面和L/4截面处每片箱梁的梁底各布设一个挠度测点，合计20个，具体位置见图2。
为了扣除支座变形对测量结果的影响，在两端支座处箱梁底板布设挠度测点对支座变形进行观测。
（3）试验荷载
根据《大跨径混凝土桥梁的试验方法》中的规定，静力试验荷载的效率系数η的取值范围为1.05≥η≥0.8
其中η＝Ｓstat/（Ｓ×（1+μ））
经过计算确定，本次试验共需要6辆三轴载重汽车。
试验前对每辆车都进行配重，并记录下各辆车的实际轴重、总重、轮间距和轴间距，详见表-1。
应力分析计算过程中的车辆荷载都是按实际的轴距、轮距和轴重取值的。
图2应变与位移测点位置示意图
试验用车辆的参数表表-1
车号
重量（吨）
轴间距（米）
前轴重
中轴重
后轴重
总重
前—中
中—后
陕A20538
9.65
17.99
17.99
45.63
3.5
1.4
陕A34985
8.53
19.22
19.22
46.97
陕A05707
8.62
19.33
19.33
47.28
陕AA6853
9.09
18.25
18.25
45.59
陕AA8709
7.81
19.36
19.36
46.53
陕A39771
8.25
18.22
18.22
44.69
合计
51.95
112.37
112.37
276.69
4.2主要测试仪器
挠度量测采用WBD-50机电百分表，应变量测采用SZ120-100AA电阻式应变片，两者通过DH-3815静态应变测试系统完成所有测量和记录任务。
裂缝观测采用刻度放大镜。
4.3试验工况和加载方法
静载试验共分为6种试验工况，各工况中汽车荷载的位置如下：
工况1：
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不利位置布载，横桥向对称布载（如图3所示）。
工况2：
最大正弯矩右偏载工况。
顺桥向布载位置与工况1相同，横桥向为偏右布载（如图3所示）。
工况3：
最大正弯矩左偏载工况。
顺桥向布载位置与工况1相同，横桥向为偏左布载（如图3所示）。
工况4：
最大负弯矩中载工况。
顺桥向按支点截面负弯矩的最不利位置布载，横桥向为对称布载（如图4所示）。
工况5：
最大负弯矩右偏载工况。
顺桥向布载位置与工况4相同，横桥向为偏右布载（如图4所示）。
工况6：
最大负弯矩左偏载工况。
顺桥向布载位置与工况4相同，横桥向为偏左布载（如图4所示）。
上述各工况中试验荷载对观测截面产生的荷载效应与设计标准活荷载效应的最大值的荷载效率见表-2。
荷载效率表表-2
测试孔
工况
控制指标
试验荷载计算值①
设计荷载计算值
荷载效率η
⑤=①/④
汽车－超20
②
挂－120
③
控制值④=max（②，③）
第39孔
最大正弯矩工况
跨中弯矩（kN-m）
7966
7425
5794
7425
1.073
第38孔
最大正弯矩工况
跨中弯矩（kN-m）
6752
6100
4811
6100
1.107
38#墩
最大负弯矩工况
支点弯矩（kN-m）
-7415
-6520
-3511
-6520
1.137
注：
标准活荷载效应计算考虑车道折减系数和冲击系数，不考虑偏载的影响。
图3最大正弯矩工况加载车辆布置示意图
图3最大正弯矩工况加载车辆布置示意图
由此可见，各工况测试截面在试验荷载下的弯矩值均超过设计荷载效应的80％以上，略高于上限值1.05，符合《大跨径混凝土桥梁的试验方法》中的规定，保证了试验的有效性。
4.4试验的实施过程
2006年2月22日上午，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，用两辆汽车进行预加载，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。
经检验无误后，于2月22日下午4点开始正式加载测试。
在检测过程中，为减少混凝土流变特性对测读结果的影响，各工况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；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。
5动载测试
5.1测试方案
该桥结构为4孔一联，为了有效地测取结构的动力性能，应将测点布置在一阶、二阶振型中振幅较大的位置。
依据主桥振型图确定，在第39孔的0.4L处安装加速度传感器。
利用车辆跑车激振后，测取自振频率。
5.2测试仪器
动态信号采集采用奥地利DEWETRON公司生产的DEWE-BOOK-8采集分析系统；加速度传感器采用国家地震局工程力学研究所生产的891-4拾振器。
6结构计算与实测结果
桥跨结构为4孔一联的预应力混凝土连续箱梁，其内力和变形规律、应力分布较为复杂。
我们采用桥梁检测专用程序QLJC2.0计算内力影响线和加载效率，按空间有限元模型求解各工况荷载作用下的挠度、应变和自振频率。
6.1静载计算与实测结果
第39、38孔在正弯矩工况试验荷载作用下各测点的挠度实测值、计算值对比详见表-3，应变实测值、计算值对比详见表-4；第38号墩在负弯矩工况试验荷载作用下各测点的应变实测值、计算值对比详见表-5。
正弯矩工况挠度计算值、实测值与校验系数表-3
孔号
荷载工况
测点位置
挠度计算值（mm）①
挠度实测值（mm）
校验系数
⑤=④/①
截面位置
测点编号
第一次②
第二次③
平均值④
第39孔
最大正弯矩中载工况
跨中截面
51
8.11
6.31
6.42
6.37
0.785
52
8.95
6.52
6.55
6.54
0.730
53
9.28
7.71
7.82
7.77
0.837
54
8.96
7.23
7.31
7.27
0.811
55
8.14
6.37
6.52
6.45
0.792
L/4截面
56
5.53
4.41
4.49
4.45
0.805
57
5.94
4.62
4.58
4.60
0.774
58
6.12
5.22
5.11
5.17
0.844
59
5.97
4.94
5.09
5.02
0.840
60
5.58
4.52
4.49
4.51
0.807
第39孔
最大正弯矩左偏载工况
跨中截面
51
10.13
8.56
8.44
8.50
0.839
52
9.87
7.92
7.88
7.90
0.800
53
9.19
7.85
7.67
7.76
0.844
54
7.88
5.95
5.88
5.92
0.751
55
6.40
4.42
4.29
4.36
0.680
L/4截面
56
6.66
5.78
5.79
5.79
0.869
57
6.47
5.52
5.57
5.55
0.857
58
6.09
5.01
4.98
5.00
0.820
59
5.42
3.98
3.99
3.99
0.735
60
4.64
3.26
3.33
3.30
0.710
第39孔
最大正弯矩右偏载工况
跨中截面
51
6.35
4.42
4.49
4.46
0.702
52
7.84
5.39
5.53
5.46
0.696
53
9.17
7.70
7.80
7.75
0.845
54
9.90
8.35
8.43
8.39
0.847
55
10.20
8.61
8.79
8.70
0.853
正弯矩工况挠度计算值、实测值与校验系数续表-3
孔号
荷载工况
测点位置
挠度计算值（mm）①
挠度实测值（mm）
校验系数
⑤=④/①
截面位置
测点编号
第一次②
第二次③
平均值④
第39孔
最大正弯矩右偏载工况
L/4截面
56
4.54
3.22
3.25
3.24
0.713
57
5.32
3.71
3.98
3.85
0.723
58
6.03
5.23
5.26
5.25
0.870
59
6.46
5.57
5.63
5.60
0.867
60
6.69
5.78
5.82
5.80
0.867
第38孔
最大正弯矩中载工况
跨中截面
51
6.30
5.12
5.14
5.13
0.814
52
7.13
6.15
6.21
6.18
0.867
53
7.46
6.45
6.49
6.47
0.867
54
7.15
5.97
5.98
5.98
0.836
55
6.32
4.87
4.91
4.89
0.774
L/4截面
56
3.78
3.02
3.08
3.05
0.807
57
4.18
3.56
3.68
3.62
0.866
58
4.36
3.67
3.79
3.73
0.856
59
4.22
3.52
3.64
3.58
0.848
60
3.83
2.92
2.84
2.88
0.752
第38孔
最大正弯矩左偏载工况
跨中截面
51
8.28
7.07
7.03
7.05
0.851
52
8.05
6.89
6.98
6.94
0.861
53
7.37
6.29
6.21
6.25
0.848
54
6.07
4.83
4.86
4.85
0.798
55
4.61
3.61
3.67
3.64
0.790
L/4截面
56
4.87
4.10
4.00
4.05
0.832
57
4.71
3.99
4.02
4.01
0.850
58
4.33
3.63
3.65
3.64
0.841
59
3.66
2.84
2.86
2.85
0.779
60
2.92
2.32
2.31
2.32
0.793
正弯矩工况挠度计算值、实测值与校验系数续表-3
孔号
荷载工况
测点位置
挠度计算值（mm）①
挠度实测值（mm）
校验系数
⑤=④/①
截面位置
测点编号
第一次②
第二次③
平均值④
第38孔
最大正弯矩右偏载工况
跨中截面
51
4.57
3.39
3.44
3.42
0.747
52
6.03
4.86
4.93
4.90
0.812
53
7.35
6.25
6.25
6.25
0.850
54
8.08
6.70
6.77
6.74
0.834
55
8.35
6.83
6.90
6.87
0.822
L/4截面
56
2.83
2.00
2.02
2.01
0.710
57
3.57
2.91
2.90
2.91
0.814
58
4.27
3.56
3.56
3.56
0.834
59
4.70
3.95
4.05
4.00
0.851
60
4.90
4.27
4.21
4.24
0.865
正弯矩工况应变计算值、实测值与校验系数表-4
孔号
荷载
工况
测点
应变计算值（με）①
应变实测值（με）
校验系数⑤=④/①
截面位置
梁号
测点编号
第一次②
第二次③
平均值④
第39孔
最大正弯矩中载工况
跨中
截面
1
1
-32
-27
-29
-28
0.875
2
114
101
98
100
0.877
3
113
97
96
97
0.858
4
-36
-33
-31
-32
0.889
2
5
-37
-34
-32
-33
0.892
6
126
108
112
110
0.873
7
124
99
106
103
0.831
8
-39
-36
-32
-34
0.872
3
9
-40
-33
-35
-34
0.850
10
130
112
117
115
0.885
11
130
121
114
118
0.908
12
-40
-33
-29
-31
0.775
4
13
-39
-32
-30
-31
0.795
14
125
112
117
115
0.920
15
126
116
114
115
0.913
16
-37
-28
-30
-29
0.784
5
17
-36
-31
-27
-29
0.806
18
113
98
103
101
0.894
19
114
102
101
102
0.895
20
-32
-28
-27
-27
0.844
L/4
截面
1
21
-19
-17
-15
-16
0.842
22
59
50
47
49
0.831
湿接缝
23
-21
-19
-18
-18
0.857
2
24
56
51
49
50
0.893
湿接缝
25
-22
-18
-20
-19
0.864
3
26
55
49
47
48
0.873
湿接缝
27
-22
-21
-20
-20
0.909
4
28
56
52
47
50
0.893
湿接缝
29
-21
-18
-17
-17
0.810
5
30
59
51
52
52
0.881
31
-19
-15
-17
-16
0.842
正弯矩工况应变计算值、实测值与校验系数续表-4
孔号
荷载
工况
测点
应变计算值（με）①
应变实测值（με）
校验系数⑤=④/①
截面位置
梁号
测点编号
第一次②
第二次③
平均值④
第39孔
最大正弯矩左偏载工况
跨中
截面
1
1
-46
-38
-40
-39
0.848
2
142
129
128
129
0.908
3
142
124
127
126
0.887
4
-44
-36
-38
-37
0.841
2
5
-45
-36
-33
-34
0.756
6
138
116
118
117
0.848
7
139
113
119
116
0.835
8
-42
-33
-36
-34
0.810
3
9
-41
-32
-34
-33
0.805
10
128
112
105
109
0.852
11
131
113
110
112
0.855
12
-36
-28
-28
-28
0.778
4
13
-35
-27
-26
-26
0.743
14
107
98
92
95
0.888
15
110
94
97
96
0.873
16
-29
-23
-22
-22
0.759
5
17
-28
-25
-22
-23
0.821
18
88
78
76
77
0.875
19
90
76
75
76
0.844
20
-20
-14
-17
-15
0.750
L/4
截面
1
21
-26
-21
-24
-22
0.846
22
58
48
51
50
0.862
湿接缝
23
-25
-22
-21
-21
0.840
2
24
56
47
51
49
0.875
湿接缝
25
-23
-18
-19
-18
0.783
3
26
55
48
46
47
0.855
湿接缝
27
-20
-16
-17
-16
0.800
4
28
56
47
49
48
0.857
湿接缝
29
-17
-13
-11
-12
0.706
5
30
59
48
41
45
0.763
31
-13
-11
-10
-10
0.769
正弯矩工况应变计算值、实测值与校验系数续表-4
孔号
荷载
工况
测点
应变计算值（με）①
应变实测值（με）
校验系数⑤=④/①
截面位置
梁号
测点编号
第一次②
第二次③
平均值④
第39孔
最大正弯矩右偏载工况
跨中
截面
1
1
-19
-17
-16
-16
0.842
2
90
77
73
75
0.833
3
87
72
75
74
0.851
4
-28
-25
-21
-23
0.821
2
5
-29
-23
-22
-22
0.759
6
110
87
88
88
0.800
7
107
86
92
89
0.832
8
-35
-28
-29
-28
0.800
3
9
-36
-27
-22
-24
0.667
10
130
105
110
108
0.831
11
127
106
108
107
0.843
12
-41
-33
-38
-35
0.854
4
13
-42
-37
-32
-34
0.810
14
140
121
119
120
0.857
15
139
125
128
127
0.914
16
-45
-38
-40
-39
0.867
5
17
-45
-38
-42
-40
0.889
18
143
124
129
127
0.888
1
升级会员 