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某单跨简支T梁桥承载能力评价分析

2018-05-09罗云灿

科学与财富 2018年8期
关键词:实测值校验挠度

罗云灿

摘 要:本文主要结合工程实例,分析桥梁结构无法通过对控制截面的静载试验方法来检测评价结构的承载力时,如何通过对辅助截面进行静载试验来对桥梁结构承载能力进行评价分析。关键词:静载试验;试验加载;应变;挠度1 工程背景某单跨简支T梁桥上跨某铁路,铁路27.5kV高压线横向处于T梁跨中截面正下方,竖向距离T梁底部约50cm,桥梁全长33.9m。该桥上部构造为1-23.1m(计算跨径1-22.7m)钢筋混凝土T梁,横断面由5片T梁组成,T梁间沿纵桥向共设置9道横隔板,相邻横隔板中心间距2.8m,且T梁上方纵向设置4道纵梁,横向设置9道横梁;桥宽8.0m;该桥梁建成于1958年,设计荷载为汽-20级。2 结构计算思路由于该桥主梁近跨中位置处有27.5kV高压线,用常规的荷载试验通过测试跨中位置的应变及挠度值,并与理论计算值比较,以对实际结构的承载能力进行评价显然不适用,故通过跨中截面挠度控制来观测L/4截面的应变及挠度来对该桥的实际承载能力进行评价。

根据以上的承载能力评价原则,需要对该桥进行结构计算,以保证结构的安全,通过试验取得关键部位的受载应力(应变)、变位等重要数据后,经过综合分析,全面评估桥梁结构性能及使用功能是否满足活载汽-20级的要求。3 桥梁结构静载试验分析3.1 静载试验检测方法(1)桥梁结构有限元模型建立结合该桥的结构特点和桥梁实际情况,通过MIDAS建立全桥有限元模型进行桥梁结构受力分析,并依据《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011)的规定,参照桥梁在设计活载作用下的内力包络图,选择L/4截面进行荷载试验检测,经计算确定,该桥试验跨内力最大试验截面静力荷载试验效率见表1。

(2)静载试验荷载确定本次荷载试验共采用2辆420kN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,应力和挠度分析计算过程中的车辆荷载均按实际的轴距、轮距和轴重进行取值。3.2 桥梁结构静载试验结果分析(1)挠度测试结果正载工况下相应控制截面挠度实测值和计算值的比较及校验系数见表2所示。挠度符号向下为“+”,向上为“-”。由上述试验结果分析,在汽车-20级活载控制的试验荷载作用下,该桥L/4试验截面挠度校验系数介于0.61~0.65,测试截面各测点挠度实测值均小于理论计算值。挠度校验系数均小于1,符合《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011)的规定。(2)应变测试结果在正载工况下相应观测截面主要测点应变计算值与实测值对比见表3。应变符号受拉为“+”,受压为“-”。由上述试验结果分析,在汽车-20级活载控制的试验荷载作用下,该桥L/4试验截面应变校验系数介于0.51~0.73,测试截面各测点应变实测值均小于理论计算值。挠度校验系数均小于1,符合《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011)的规定。4 结论通过对上述静载试验可知,该桥的挠度及应变校验系数满足《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011)规定的小于1的要求,表明其强度和刚度能满足设计荷载的要求。本文通過对处于特殊环境下的某桥单跨的1/4截面进行静载试验来评价桥梁结构承载力,这为某些不能通过正常的荷载试验进行承载能力评价分析

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