第１５卷第１期 ２０１３年１月 交通科技与经济 Ｖｏ１．１５，Ｎｏ．１ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｃｏｎｏｍｙ ｉｎ Ａｒｅａｓ ｏｆ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｊａｎ．，２０１３ 某曲线连续梁桥的静力荷载试验分析 肖 伟 ，张玉伟 （１．重庆市建筑科学研究院，重庆４０００１５；２．招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆４０００６７） 摘要：以重庆市城区某曲线连续梁桥为工程背景，采用有限元计算软件ｍｉｄａｓ／ｃｉｖｉｌ建立梁格法有限元模型，进行 相关计算。通过结构计算、现场检查、荷载试验等工作，评价该曲线桥梁的工作性能和承载能力，为该桥下一步竣工 验收及后期养护提供依据。对今后同类型桥梁的试验测试方法和结构承载能力评价具有一定的参考价值。 关键词：曲线桥梁梁格法静载试验 中图分类号：Ｕ４４２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００８—５６９６（２０１３）０１—００８０—０３ Ａ ｓｔａｔｉｃ ｌｏａｄ ｔｅｓｔ ｆｏｒ ａ ｃｕｒｖｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｇｉｒｄｅｒ ｂｒｉｄｇｅ ＸＩＡＯ Ｗｅｉ 。ＺＨＡＮＧ Ｙｕ－ｗｅｉ。 （１．Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００１５，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ＆Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｃｈｉｎａ Ｍｅｒｃｈａｎｔｓ Ｇｒｏｕｐ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００６７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔ ｔａｋｅｓ ａ ｃｕｒｖｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｇｉｒｄｅｒ ｂｒｉｄｇｅ ｏｆ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ．Ｔｈｅ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ—Ｍｉｄａｓ／ｃｉｖｉｌ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ｇｒｉｌｌａｇｅ ｍｅｔｈｏｄ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅ１． Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｌｏａｄ ｔｅｓｔ，ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｓ ｍａｄｅ ｏｎ ｔｈｅ ｃｕｒｖｅ ｂｒｉｄｇｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｃａｒｒｙｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ，ｗｈｉｃｈ ｗｉｌｌ ｂｅ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｎｅｘｔ ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ ａｃｃｅｐｔａｎｃｅ ａｎｄ ｌａｔｅｒ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｗｉｌｌ ｂｅ ｒｅｆｅｒｒｅｄ ｔｏ ｂｙ ｔｈｅ ｓｉｍｉｌｉａｒ ｂｒｉｄｇｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｕｒｖｅ ｂｒｉｄｇｅ；ｇｒｉｌｌａｇｅ ｍｅｔｈｏｄ；ｓｔａｔｉｃ ｌｏａｄ ｔｅｓｔ １工程概况 曲线混凝土桥梁其外形美观，造价较低、施工工艺 成熟是城市立交桥梁的首选桥梁形式。桥梁全长 ２３３．１０ ｍ。全桥分三联，高架桥第一联桥采用截面变 宽的３５ ｍ预应力混凝土简支箱梁结构，第二联（４×２６ 考虑后，选择全桥第二联（４×２６ ｍ）进行荷载试验 测试。 ２．１试验内容 根据桥梁结构受力特点，静载试验的主要内 容：①试验荷载下，控制截面的最大应力（应变），评 判桥梁结构强度是否满足设计要求；②试验荷载 下，控制截面的最大挠度，评判桥梁结构刚度是否 满足设计要求；③桥梁纵向挠度分析，从而评判桥 ｍ）、第三联（２６＋３０＋２６）ｍ均采用等截面的预应力混 凝土曲线连续箱梁结构。第二、三联均为小半径曲线 梁桥。设计荷载为城市一Ａ级（汽车），桥面８ ｍ，其中 护栏（０．５×２）ｍ，行车道７ ｍ。 梁的结构整体性能。 ２．２测试截面及加载工况 静力试验在主桥布设３个应力（应变）控制截面 和４个挠度控制截面，控制截面位置及截面编号如 ２静载试验 根据桥梁的结构特点及现场的实际情况，综合 收稿日期：２０１２—０８—０３ 基金项目：国家自然科学基金资助项目（５０９０８２４６） 作者简介：肖伟（１９８４一），男，硕士，研究方向：桥梁结构设计与检 测工作． 图１所示。应力测试位置：第三跨跨中、④号墩顶第 四跨跨中，负弯矩，截面编号分别为Ｊ 、Ｊｚ、Ｊ。；挠度 测点布置在各跨中截面处，截面编号分别为Ａ、Ｂ、 Ｃ、Ｄ。加载工况见表１（偏载均为偏外侧加载）。 第ｌ期 肖伟，等：某曲线连续梁桥的静力荷载试验分析 ・８１・ ４ ２ Ｏ ４ 罐 ４ ２ Ｏ之圈１测试桥梁静载试验控制截面布置及编号 表１ 静载试验加载工况表 ２．３谶结果及分析 ２．３．１挠度结果与分析 通过在各跨中截面纵向布置４个挠度测试截 面，采用精密水准仪进行测量，测点分别布置在各 截面的内、外睃板两侧，测得试验荷载作用下韵桥 面挠度曲线，见图２～图５。由图可见，各试验加载 工况在荷载作用下的桥面挠度曲线基本符合结构 在竖向荷载作甩下的变形规律，且各工况对应的关 键截面处实测值均小于计算值。 一外姒腹敬买捌值卅 弧腹椒埋ｌ￡值／一＼ 一 ｌ瓜Ｊ理傲头７则ｊ且—一一网搬慢儆埋比循 螬 ． ／孑 —一． ５２ ６５ ／／／＇７￣ ９１ １ｆ —— ２６ ３９ ＼， ／ ＼一／ ＼／ 圈２ －Ｊ 截面朋＋唧偏载工况主梁饶縻纵向分布 ■ ～ ＿－■ｈ、Ｌ 一． ● ２６ ３９ ５蔓 ６５ ８ ９Ｉ 】（ —１ 一／ 、－●／ 图３＾一 截面Ｍ＋￣ｉＥ载工况主梁挠度纵向分布 一一－＿。＿，＿ —ｂ 一 ——— —一１ ， Ｅ， １ ｑ１ ｜ ＼ 乡｝ ＼ ／ ＼，／ 图４ Ｊ：－－Ｊ：／ 一Ｊ；截面偏载工况主梁挠度纵向分布 交通科技与经济 第ｌ５卷 ＋外 腹椒买 值—＊一外 腹极埋 仑值—－ － ： ＼腹椒买测值 一 腹椒 值 —一 —— １ ２６ １＿ 一 ５２ ６５ ７Ｒ＼＼ ９１ Ｉ ０ ４ 罐 《＼ ∥ ＼＼Ｖ∥ ＼＼∥ 图５ Ｊ 一Ｊｚ／Ｊ 一Ｊ 截面正载工况主梁挠度纵向分布 试验荷载作用下，主桥试验桥跨各测试截面的 实测挠度处于正常范围：挠度校验系数为０．３５～ ３试验结论 桥梁经历了荷载效率系数为０．９８～１．Ｏ３的试 验加载，未出现异常现象。由上述静载试验结果可 ０．７８，均值０．５６，最大实测挠度增量一６．９３ Ｆｉｌｍ，为 跨径的１／３ ７５１，小于规范值的１／６ｏｏ。 各加载工况卸载后，主梁变形恢复正常，主要 知：在正常使用状态下，桥梁结构弹性工作性能良 好，结构刚度、强度抗裂性均满足设计和规范要求， 可投人运营。 控制测点相对残余变形最大分别为１１．２３ ，小于 规范的２０ 限值。 静力试验结果表明，主桥试验桥跨各测试截面 变形正常，结构刚度满足设计活载要求。 ２．３．２应力（应变）结果分析 ４结语束 本文通过对某新建曲线城市桥梁进行结构计 算、荷载试验等工作，评价桥梁的承载能力，可供同 类型工程提供参考。同时，为此类桥梁的设计和后 期养护等工作提供参考，具有较大的理论和现实 意义。 参考文献： ［１］刘自明．桥梁工程检测手册［Ｍ］．北京：人民交通出版社， ２００２：５８３ ６０３． 试验加载工况满载时，实测应力（应变）与相应 理论计算值见表２。为便于分析和描述，将试验桥 跨共３个应力测试截面的主要检测结果汇总见 表２。 表２各测试截面混凝土应力增量检测结果汇总 －１２３ＹＣ－４／１９８２大跨径混凝土桥梁的试验方法［ｓ］．北京：人 民交通出版社，１９８２． ［３￣ＪＴＧ／Ｔ２］一２０１１公路桥梁承载能力检测评定规程［ｓ］．北 京：人民交通出版社，２０１１． 分析表２的统计数据可知：试验荷载作用下，各 测试截面的实测应力校验系数等技术指标均处于 正常范围之内。各测试截面的最大实测混凝土拉、 ［３］张俊平．桥梁检测［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００２． ［４］邢世建．道路与桥梁工程试验检测技术［Ｍ］．重庆：重庆 大学出版社，２００５． 压应力增量分别为３．３９ ＭＰａ和一２．４７ ＭＰａ，与同 类桥型相比，处于合理范围。荷载卸除后，绝大多 ［５］谌润水，胡钊芳．公路桥梁荷载试验［Ｍ］．北京：人民交通 出版社，２００３． ［６］章日凯，王常青．桥梁荷载试验Ｆ－Ｊ］．交通标准化，２００５ （１２）：４５ ４８． 数测点的实测残余应变较小。检测结果表明，上述 测试截面的结构受力正常，结构强度满足设计要 求。同时，试验加载过程中，测试控制截面附近未 见裂缝。 ［责任编辑：李铭娜］