預(yù)應(yīng)力混凝土先簡(jiǎn)支后連續(xù)T梁橋承載力試驗(yàn)研究

李亮

摘要 ：以預(yù)應(yīng)力混凝土先簡(jiǎn)支后連續(xù)T梁橋?yàn)樵囼?yàn)對(duì)象，介紹了此類新建橋梁承載力試驗(yàn)的方法及結(jié)果評(píng)定過(guò)程。通過(guò)靜載試驗(yàn)，獲得了不同加載工況下橋梁各控制截面測(cè)點(diǎn)的撓度、應(yīng)變實(shí)測(cè)值并與相應(yīng)理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，以此對(duì)橋梁實(shí)際承載能力做綜合評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞 ：先簡(jiǎn)支后連續(xù)T梁橋 承載力檢測(cè) 靜載試驗(yàn) 校驗(yàn)系數(shù)引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，公路交通在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用和地位日益提高[1]。橋梁結(jié)構(gòu)作為公路的紐帶，在交通運(yùn)輸中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。為使橋梁能安全地為交通運(yùn)輸服務(wù)，需對(duì)新竣工公路工程中那些結(jié)構(gòu)新穎的橋梁進(jìn)行荷載試驗(yàn)來(lái)檢測(cè)其承載力是否滿足設(shè)計(jì)要求[2-3]。

本文即以某新建預(yù)應(yīng)力混凝土先簡(jiǎn)支后連續(xù)T梁橋?yàn)樵囼?yàn)對(duì)象，介紹了此類新建橋梁承載力試驗(yàn)的方法及結(jié)果評(píng)定過(guò)程。

1. 工程概況

試驗(yàn)橋全長(zhǎng)333.54m。上部結(jié)構(gòu)采用孔跨布置為4×30m+3×30m+4×30m的11孔30m預(yù)應(yīng)力混凝土先簡(jiǎn)支后連續(xù)T梁，梁高1.9m，橋梁橫斷面左右幅均由7片T梁組成。下部結(jié)構(gòu)采用三柱式墩，三柱式臺(tái)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。本橋設(shè)計(jì)荷載為公路I級(jí)。

2 .試驗(yàn)?zāi)康?/p>

（1）通過(guò)荷載試驗(yàn)檢驗(yàn)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量水平；

（2）通過(guò)測(cè)定橋梁不同結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)孔控制斷面在荷載作用下的應(yīng)力和撓度，并與理論計(jì)算值比較，檢驗(yàn)橋梁實(shí)際結(jié)構(gòu)控制斷面應(yīng)力與撓度值是否與設(shè)計(jì)要求相符。

3. 試驗(yàn)過(guò)程

3.1 試驗(yàn)荷載的確定

綜合考慮靜力試驗(yàn)荷載效率、控制斷面的設(shè)計(jì)彎矩值及加載車輛的來(lái)源等因素[4-6]，本次等效荷載采用4輛三軸重載汽車充當(dāng)，試驗(yàn)車輛的軸距以及滿載重量見(jiàn)表1。

3.2 測(cè)試位置及項(xiàng)目

本次靜載試驗(yàn)測(cè)試位置選取左幅第3聯(lián)，試驗(yàn)工況為第8孔（邊孔）正彎矩最不利位置、左幅8邊孔）正彎矩最不利位置。主要測(cè)試斷面位置如圖1所示。測(cè)試項(xiàng)目包括：

（1）邊孔正彎矩最不利位置橫橋向偏心和對(duì)稱荷載工況下各控制斷面上、下緣應(yīng)力，各控制點(diǎn)撓度；

（2）支點(diǎn)負(fù)彎矩最不利位置工況下各控制面上下緣應(yīng)力；

（3）次邊孔正彎矩最不利位置橫橋向偏心和對(duì)荷載工況下各控制斷面上、下緣應(yīng)力，各控制點(diǎn)撓度。

3.3 試驗(yàn)加載工況

本次試驗(yàn)主要有下列幾種加載工況：

（1）工況一為邊孔正彎矩最不利加載位置橫橋向內(nèi)側(cè)偏心工況；工況二為邊孔正彎矩最不利加載位置對(duì)稱布載；

（2）工況三為次邊孔正彎矩最不利加載位置內(nèi)側(cè)偏心布載；工況四為次邊孔正彎矩最不利加載位置橫橋向?qū)ΨQ布載；

（3）工況五為支點(diǎn)負(fù)彎矩最不利加載位置橫橋向內(nèi)側(cè)偏心布載；工況六為支點(diǎn)負(fù)彎矩最不利加載位置橫橋向?qū)ΨQ布載。

3.4 測(cè)點(diǎn)布置

T梁的主要測(cè)點(diǎn)布設(shè)為：跨中及各四分點(diǎn)撓度；支點(diǎn)沉降（墩項(xiàng)、墩底位移）；控制斷面應(yīng)變。

3.4.1 控制斷面應(yīng)力測(cè)試

T梁關(guān)鍵斷面應(yīng)力測(cè)試一共布置了3個(gè)斷面，分別在邊孔跨中斷面、支點(diǎn)斷面和次邊孔跨中斷面，見(jiàn)圖1所示，控制斷面應(yīng)變計(jì)布置如圖3所示。

3.4.2 主梁撓度測(cè)量

本次靜載試驗(yàn)撓度測(cè)點(diǎn)縱向布置在支點(diǎn)、四分點(diǎn)上，測(cè)點(diǎn)布置詳見(jiàn)圖4所示。

4. 試驗(yàn)結(jié)果分析

4.1 應(yīng)力與撓度測(cè)試結(jié)果分析

對(duì)各加載工況下測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變及撓度測(cè)試值與對(duì)應(yīng)位置的理論值對(duì)比分析，得到了各工況下控制截面校驗(yàn)系數(shù)的最大值、最小值和平均值?？梢钥吹?，各控制截面的應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)的平均值在0.37～0.85之間，最大值為0.98，小于規(guī)范允許值1.00，說(shuō)明試驗(yàn)孔結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求[7]；各測(cè)點(diǎn)的撓度校驗(yàn)系數(shù)平均值在0.49～0.59之間，最大值為0.70，也小于規(guī)范允許值1.00，說(shuō)明試驗(yàn)孔結(jié)構(gòu)剛度滿足設(shè)計(jì)荷載要求。

4.2 殘余變形結(jié)果分析

各撓度測(cè)點(diǎn)殘余變形數(shù)據(jù)如表2所示?？梢钥吹剑Y(jié)構(gòu)最大殘余變形為0.07，小于規(guī)范規(guī)定。這說(shuō)明整個(gè)靜載試驗(yàn)過(guò)程中該橋處于彈性工作狀態(tài)，這符合設(shè)計(jì)理論的假設(shè)條件。

5. 結(jié)論

（1）該橋試驗(yàn)孔在靜荷載作用下，各工況實(shí)測(cè)應(yīng)變數(shù)據(jù)與計(jì)算值趨勢(shì)吻合較好，各測(cè)點(diǎn)應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)最大為0.98，小于規(guī)范規(guī)定的限值1.0，說(shuō)明結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求；

（2）該橋試驗(yàn)孔在靜荷載作用下，各工況實(shí)測(cè)撓度數(shù)據(jù)與計(jì)算值趨勢(shì)吻合較好，各測(cè)點(diǎn)撓度校驗(yàn)系數(shù)最大為0.70，小于規(guī)范規(guī)定的限值1.0，說(shuō)明結(jié)構(gòu)剛度滿足設(shè)計(jì)要求；

（3）該橋試驗(yàn)孔在靜荷載卸載后的結(jié)構(gòu)殘余變形最大為0.07，小于規(guī)范規(guī)定的。這說(shuō)明整個(gè)靜載試驗(yàn)過(guò)程中該結(jié)構(gòu)均處于彈性工作狀態(tài)，這符合設(shè)計(jì)理論的假設(shè)條件；

綜上所述，該試驗(yàn)橋綜合承載能力滿足設(shè)計(jì)荷載要求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 余波， 李勇， 孫曉紅等. 左家堡大橋?qū)崢虺休d力破壞試驗(yàn)及分析[J]. 公路交通科技， 2011，28（7）：100-105.

[2] 馬超，孫韋。評(píng)述橋梁荷載試驗(yàn)的步驟及要點(diǎn) [J]. 公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版）， 2013，7：31-33.