某板梁橋靜載試驗(yàn)評(píng)定研究

陳偉　湯圓　郭涵

摘 要：以某板梁橋?yàn)楣こ瘫尘?，針?duì)該橋設(shè)計(jì)荷載所處年代，設(shè)計(jì)了靜載試驗(yàn)方案，依據(jù)公路橋梁荷載試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行了靜載試驗(yàn)評(píng)定。

關(guān)鍵詞：板梁橋;荷載試驗(yàn);評(píng)定

一、橋梁概況

某板梁橋建成于20世紀(jì)70年代，為1-6.5m的整體混凝土板橋。橋梁全長13.5m（不含引道），橋面全寬9.0 m，行車道5.3m。下部結(jié)構(gòu)采用重力式橋臺(tái)，擴(kuò)大基礎(chǔ)。

二、荷載試驗(yàn)?zāi)康?/p>

本次荷載試驗(yàn)的目的是評(píng)價(jià)橋梁的承載能力，并結(jié)合理論分析評(píng)定該橋通行荷載標(biāo)準(zhǔn)。

三、橋梁結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)方案

（一）試驗(yàn)控制截面

選擇跨中最大正彎矩截面為試驗(yàn)測(cè)試截面，如圖1所示A-A截面。

（二）荷載試驗(yàn)用車

該橋原設(shè)計(jì)汽車荷載等級(jí)為：汽-15;人群荷載等級(jí)為3.0kN/m2。試驗(yàn)荷載采用1輛重約250.8kN的三軸載重汽車。

（三）試驗(yàn)加載工況

本次試驗(yàn)荷載試驗(yàn)工況為：工況1（正載）、工況2（偏載）。

（四）試驗(yàn)荷載效率

本橋?qū)捒绫容^大，計(jì)算分析采用空間梁格模型，基于Midas Civil程序建立橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算模型，如圖2所示。

通過計(jì)算得到的荷載效率如表2所示，滿足規(guī)范要求。

1 在最不利汽車中載作用下的最大正彎矩效應(yīng) 64.2 64.7 0.99

2 在最不利汽車偏載作用下的最大正彎矩效應(yīng) 69.8 73.4 0.95

（五）結(jié)構(gòu)變形與應(yīng)變檢測(cè)

試驗(yàn)過程中主要監(jiān)測(cè)跨中A-A截面的撓度及A-A截面底部的應(yīng)變，并密切觀察板梁等構(gòu)件的裂縫開展情況。

四、橋梁結(jié)構(gòu)靜載試驗(yàn)結(jié)果分析

（一）主梁變形結(jié)果分析

表3列出了工況1、工況2最后一級(jí)加載和卸載完成后，主梁跨中A-A截面撓度測(cè)試值、理論計(jì)算值及其校驗(yàn)系數(shù)、相對(duì)殘余變位。

從表3可以看出，在靜載試驗(yàn)工況1～2作用下，對(duì)應(yīng)各控制截面橋面最大撓度測(cè)試值均小于相應(yīng)的理論計(jì)算值，且最大測(cè)點(diǎn)橋面撓度相對(duì)殘余變位為13.8%和14.6%，表明該板橋?qū)嶋H工作狀況基本處于彈性階段。

（二）主梁應(yīng)變結(jié)果分析

表4列出了各靜載試驗(yàn)工況（工況1～2）最后一級(jí)加載和卸載完成后，對(duì)應(yīng)跨中A-A截面底部混凝土應(yīng)變的測(cè)試值、理論計(jì)算值及其校驗(yàn)系數(shù)、相對(duì)殘余應(yīng)變。

從表4可以看出，在試驗(yàn)荷載工況1～2作用下，對(duì)應(yīng)跨中A-A截面底部最大應(yīng)變測(cè)試值均小于相應(yīng)的理論計(jì)算值，且最大測(cè)點(diǎn)應(yīng)變相對(duì)殘余應(yīng)變分別為14.3%和10.3%，表明該板橋?qū)嶋H工作狀況基本處于彈性階段。

（三）裂縫觀測(cè)結(jié)果

本次荷載試驗(yàn)過程中，未發(fā)現(xiàn)板梁有新裂縫產(chǎn)生，原有疑似結(jié)構(gòu)性裂縫也未發(fā)現(xiàn)有擴(kuò)展，也未測(cè)出橋臺(tái)有明顯沉降。

五、結(jié)論

（1）各靜載試驗(yàn)工況下，板梁控制截面實(shí)測(cè)撓度校驗(yàn)系數(shù)、應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)均小于1.0，且最大相對(duì)殘余變位小于20%，表明橋梁結(jié)構(gòu)整體剛度良好，且板梁實(shí)際工作狀況基本處于彈性階段。

（2）各靜載試驗(yàn)工況下，未發(fā)現(xiàn)板梁有裂縫產(chǎn)生與擴(kuò)展，也未測(cè)出橋臺(tái)有明顯沉降。

基于以上分析結(jié)果可以評(píng)定本橋結(jié)構(gòu)承載能力滿足汽車-15級(jí)標(biāo)準(zhǔn)荷載（《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JITJ01-97））的通行要求。

參考文獻(xiàn)

[1]交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院.《公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程》（JTG/T J21-2011）[S].北京：人民交通出版社，2011.

[2]交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院.《公路橋梁荷載試驗(yàn)規(guī)程》（JTG/T J21-01-2015）[S].北京：人民交通出版社，2015.

[3]交通部公路管理司.《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ 001-97）[S].北京：人民交通出版社，1998.

作者簡(jiǎn)介：

陳偉（1979-），男，湖北襄陽人，湖北楚晟科路橋技術(shù)開發(fā)有限公司，本科，工程師，主要從事公路工程檢測(cè)及技術(shù)研發(fā)。

湯圓（1995-），男，湖北天門人，湖北楚晟科路橋技術(shù)開發(fā)有限公司，?？?，助理工程師，主要從事公路工程試驗(yàn)檢測(cè)工作。

郭涵（1987-），男，湖北襄陽人，湖北楚晟科路橋技術(shù)開發(fā)有限公司，本科，助理工程師，主要從事公路工程檢測(cè)工作。