大桥荷载试验方案
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附件贵州省公路桥梁荷载试验实施细则(试行)第一章总则第一条为进一步明确、细化我省公路桥梁荷载试验工作,确保公路桥梁工程的质量及运营安全,科学测试公路桥梁结构的设计、施工质量和结构受力性能,根据《公路工程竣(交)工验收办法》(交通部令2004年第3号)、《关于印发公路工程竣交工验收办法实施细则的通知》(交公路发﹝2010﹞65号)、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)、《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80-2004)、《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011),并参考交通运输部《大跨径桥梁承载能力检测评定规程》-1982、原铁道部《预应力混凝土铁路桥简支梁静载弯曲试验方法及评定标准》(TB/T2092-2003),结合我省公路桥梁荷载试验实际情况,制定本细则。
第二条本细则所称荷载试验,是指通过对桥梁结构物或其预制梁板直接加载并进行有关测试、记录与分析工作,以达到了解桥梁结构或其预制梁板在试验荷载作用下的实际工作状态,进而评定桥梁结构施工质量和使用状况的检验测试活动,包括试验准备、现场试验、对试验结果分析整理等一系列工作内容。
第三条本细则适用于贵州省内的新建、改建、扩建公路桥梁荷载试验。
第四条桥梁荷载试验应遵循客观、公正、科学、真实的工作原则。
桥梁荷载试验实行回避制度,试验检测机构不得参与其有利益关系的业主方、设计方、施工方、监理、监控方所建设、设计、施工、监理、监控的桥梁的荷载试验。
如隐瞒不报的,一经查实,所出具的试验检测报告无效。
第五条桥梁荷载试验应由有交通运输部工程质量监督局颁发的相应试验检测资质且具备桥梁荷载试验检测参数并通过计量认证的试验检测机构和取得相应资格的人员承担,承担高速公路桥梁荷载试验的检测机构应具备公路工程综合甲级或桥梁隧道专项资质。
桥梁交、竣工验收荷载试验配置要求详见附件一《公路桥梁荷载试验人员配备及参数要求》。
第二章各单位职责第六条项目质监机构负责核定竣(交)工桥梁荷载试验范围和桥梁竣工验收检测方案的评审,并对检测实施过程进行监督管理。
单梁荷载试验检测方案1.工程概况1.1桥梁概况全线共设置大桥489.5m/1座,中桥386.26m/7座,小桥76.08m/3座,具体设置详见下表。
桥梁设置一览表1.2桥梁主要技术指标(1)公路等级:二级公路;(2)设计时速:60km/h;(3)设计荷载:公路-Ⅰ级;(4)地震动峰值加速度:依据《中国地震动参数区划图》GB18306-2015,线路所在的商南县富水镇、城关镇地震动峰值加速度为0.10g,基本地震动加速度反应谱特征周期为0.35s,对应的地震设防烈度为7度;过风楼镇地震动峰值加速度为0.05g,基本地震动加速度反应谱特征周期为0.35s,对应的地震设防烈度为6度;(5)设计洪水频率:大中桥为1/100,小桥、涵洞为1/50;(6)其他指标按《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)的规定执行。
1.3桥梁主要材料(1)预应力混凝土预制空心板及小箱梁为C50混凝土,墩台盖梁、墩身、桥台耳背墙、牛腿、肋板,承台及桩基础、搭板、护栏均为C30混凝土。
垫石采用C40小石子混凝土,挡块混凝土标号同盖梁。
U型桥台上侧墙为C30混凝土,下侧墙、台身、基础为C25片石混凝土。
(2)空心板桥面铺装采用9cm厚沥青混凝土+防水层+10cm厚C50混凝土现浇层。
(3)小箱梁桥面铺装采用9cm厚沥青混凝土+防水层+8cm厚C40混凝土现浇层。
(4)钢绞线:低松弛高强度预应力钢绞线应符合GB/T5224-2014的规定。
单根钢绞线直径φs=15.2mm,钢绞线面积A=140mm2,钢绞线标准强度f PK=1860MPa,弹性模量E p=1.95×105MPa。
(5)普通钢筋:采用HPB300级和HRB400级钢筋。
采用新的国家标准:HPB300钢筋,应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》GB1499.1—2008的规定;HRB400钢筋应符合《GB1499.2—2007》的规定。
2.静载试验2.1静载试验的目的通过静载试验确定梁板承载能力是否满足设计荷载要求。
成桥动力荷载试验三、桥梁动载试验(一)检测项目和参数桥梁结构动力荷载试验的项目内容包括:1、检验桥梁结构在动力荷载作用下的受迫振动响应,如桥梁结构动位移、动应力等动力响应,测试桥梁结构的位移冲击系数、应力冲击系数;2、测定桥梁结构的自振特性,如结构的自振频率、振型和阻尼比等的脉动试验或跳车激振试验;3、测定动荷载本身的动力特性,如动力荷载的大小、自振频率等。
(二)检测方案进行桥梁结构动荷载之前,应编写试验方案,其主要内容包括:1、试验目的和依据;2、试验项目和主要测试参数,确定试验荷载工况,并设计测点布置图,每一测点均应有编号,给出测点布置图;3、根据试验项目和要求,选择试验仪器设备,计划设备布置方案;4、制定试验日程,明确人员分工,使测试过程做到统一指挥,有序进行;5、提出试验过程中需要业主配合的有关事项,如:联系方式、提供电源、必要的脚手架和及时的交通管制等。
(三)仪器设备桥梁结构振动测试的测试传感器,主要包括:应变传感器和振动响应传感器。
应变传感器可以采用和静态应变测试相同的应变片,振动响应传感器主要测试动态位移、速度和加速度,采用的传感器主要有加速度传感器和拾振器。
动载试验常用的仪器、仪表的使用精度和测量范围如表1所示。
表1 桥梁结构动载试验常用仪器及技术参数(四)作业指导书1、桥梁结构振动测试的目的桥梁结构的动载测试是研究桥梁结构的自振特性和车辆动力荷载与结构的耦合振动特性,是判断桥梁结构运营状况和承载能力的重要指标。
2、准备工作动载试验前,首先应按照试验方案进行准备工作,其内容主要包括:(1)搜集与试验桥梁有关的设计资料和图纸,详细研究确定试验荷载;(2)现场调查桥上和连接线线路状况、线路容许速度和车量实际过桥速度;(3)了解有关试验部位情况,确定导线布置和布线方案以及仪器安放位置的确定;(4)对拟开展试验的项目和测试点,进行理论分析计算,得出试验荷载作用下结构的应力、位移及自振频率,以便与实测值进行比较分析。
***大桥静动载试验方案一、桥梁概况略二、静动载试验目的1.掌握斜拉桥结构的实际工作状况,判断桥梁的实际工作状况是否符合设计要求或处于正常受力状态。
2.证斜拉桥结构设计理论和计算方法。
3.通过桥梁主要部位位移、控制截面应力和索力测试,直接了解斜拉桥结构承载力情况,据以判断桥梁结构的实际承载能力。
4.通过动载试验掌握斜拉桥的基本动力性能。
5.检验引桥结构的工作状况、静力和动力性能是否满足设计或使用要求,并予以评价。
6.静动载试验结果还可为今后桥梁维护及评估提供原始数据。
三、静动载试验内容1.静载试验内容A.主桥⑴按主梁中跨中截面最大正弯矩加载试验。
⑵按主梁根部截面最大负弯矩加载试验。
⑶按主梁边跨跨中附近截面最大正弯矩加载试验。
B.引桥⑴边跨距边支点0.4L最大正弯矩加载试验。
⑵支点最大负弯矩加载试验。
⑶中跨中最大正弯矩加载试验。
2.动载试验内容A.主桥⑴行车试验:单辆车以每小时10、20、30、40、50、60、70、80公里速度通过桥梁,测试桥梁的动应变、动挠度和振动响应。
⑵跳车试验:单辆车在桥梁跨中截面内、外侧越过高10厘米的三角垫木,测试桥梁的垂直振动响应。
⑶制动试验:测试结构在车辆紧急制动时的纵向振动响应,分析桥梁的纵向动力特性。
⑷脉动试验:测试结构在环境振动下的微小振动响应,分析桥梁的自振特性(自振频率、振型及阻尼特性)。
B.引桥引桥仅进行跳车试验和脉动试验。
四、测点布置及测试方法1.静载位移静载位移测点布置如图1所示,主要测试两塔塔顶的纵向水平位移及沉降,主梁的挠曲线。
位移测试采用Leica TC1800全站仪或精密水准仪。
2.静载应变静载应变测试截面及每一截面的测点布置如图2-4所示。
静载应变测试采用钢弦应变计。
3.索力测试索力测试在加载前测试一次,在加到最大荷载时,再测试一次索力的变化。
索力测试采用振动频谱法。
4.强迫振动强迫振动包括行车试验、跳车试验和刹车试验。
行车试验和跳车试验时在中跨中和边跨中截面两侧各布置一个垂直振动传感器,测试主梁的垂直振动响应。
桥梁荷载试验内容提要⏹1.荷载试验基本知识⏹2.荷载试验准备工作⏹3.静力荷载试验⏹4. 动态荷载试验⏹5.桥梁检测相关图片第一章:荷载试验的基本知识桥梁荷载试验就是一种比较直观评定桥梁承载力的方法。
1.1 荷载试验的定义是通过对结构进行脉动测试、汽车的行车、跳车、刹车激振或共他方式的激振试验测试桥梁结构上各控制部位的动挠度、动应变、模态参数,然后通过模态参数识别结构的损伤。
静力荷载试验是将静力荷载作用在桥梁上的指定位置,测试结构的静应变(应力)、位移(挠度)和裂缝等项目,推断桥梁结构在荷载作用下的工作状态,评定结构的承载能力和安全性能是否符合设计和使用的要求。
荷载试验动态荷载试验(1)工程检验性质:1)验收性荷载试验2)鉴定性荷载试验(2)最大荷载量:1)基本荷载试验2)轻型荷载试验3)重型荷载试验分类主要内容(1)脉动试验(2)跑车试验(3)跳车试验(4)刹车试验荷载试验的条件1.2荷载试验的条件(1)竣工验收前的新建、改建、扩建和加固的中桥、大桥、特大桥及特殊结构桥梁满足下列条件的桥梁须做荷载试验(2)投入使用后最近五年内未进行荷载试验的桥梁(3)经定期检测评定等级为D级或不合格级,且采用其它检测方法仍难以确定其整体性能和使用功能的桥梁(4)验证结构设计理论的实验性桥梁(5)对于设计中动态问题突出的特大跨度桥梁(如地震区、沿海飓风区、考虑船舶撞击的桥梁),应进行特殊设计的动态荷载试验(6)其它有需要进行承载能力鉴定的桥梁1.3荷载试验的目的新建桥梁1)检验桥梁设计施工质量荷载试验目的既有桥梁2)判定桥梁结构的实际承载力3)验证桥梁结构的设计理论和设计方法1)确定桥梁结构的承载能力及营运条件2)分析桥梁病害原因及其变化规律1.4荷载试验的主要内容荷载试验主要内容包括:1)明确荷载试验的目的2)试验准备工作3)荷载试验的方案拟定4)荷载试验的测点设置与测试仪器、设备组配5)荷载试验的加载等级控制与试验过程安全控制6)试验数据分析与结构性能评定7)试验报告编写一般的,以上荷载试验内容主要包含在三个阶段:一般的,以上荷载试验内容主要包含在三个阶段桥梁结构的考察和试验准备(1-2)加载试验与观测(3-5)测试结果的分析与评定(6-7)第二章:荷载试验的准备工作2.1 试验方案1)试验要求:目的、类型、项目和依据标准。
目录一、试验桥概况 (1)1.1工程概况 (1)二、桥梁检查及试验目的 (2)三、检测依据及准则 (2)四、检测内容及方法 (3)4.1、调查桥梁结构的现有状况 (3)4.2、结构静载试验 (3)4.3、结构动载试验 (4)五、长兴港大桥外观检查结果 (4)六、桥面线形测量分析结果 (5)七、静载试验及分析 (6)7.1、试验荷载的确定原则 (6)7.2、试验荷载与分级加载实施 (7)7.3、测试截面与试验工况 (7)7.4、测试仪器及测量方法 (10)7.5、静载试验应变测试结果分析 (11)7.6、静载试验挠度测试结果分析 (14)7.7、静载试验吊杆索力测试结果分析 (14)八、动载试验及脉动试验分析 (15)8.1、主桥脉动试验分析 (15)8.2自振频率理论计算 (17)8.3实测结果与理论计算对比分析 (18)九、结论 (19)9.1、静载试验结论 (19)9.2、动载试验及脉动试验结论 (19)附件: (20)一、试验桥概况1.1工程概况长兴港大桥是104国道长兴段过境工程的一部分,桩号为K0+725.13~K1+150.87,全桥总长为425.74米。
本次试验桥梁为主桥系杆拱桥,桥梁全长为52米,全宽为2×(12+3.35)米。
设计荷载为汽车-20,挂车-100,人群荷载3.5KN/m2。
主桥为预应力混凝土系杆拱结构,采用刚性系杆刚性拱,计算跨径L=50.4m,拱轴线为二次抛物线,矢跨比1/4.5,矢高11.2米。
拱肋采用等截面,拱肋高1.3米,宽0.8米。
系杆采用矩形断面,系杆高1.7米,宽0.9米;每片拱架设间距4.2m的吊杆11根,吊杆采用GJ-15-25钢绞线。
横梁高度为1.018~1.547m,桥面2%横坡通过横梁高度变化调整。
风撑采用两段加掖的矩形截面,跨中断面为50×70cm。
拱肋、风撑为钢筋混凝土结构,系杆,吊杆和横梁均为预应力结构。
铺装层采用13cm防水混凝土。
济南建邦黄河公路大桥静动荷载试验方案(拱桥部分)山东铁正工程试验检测中心有限公司二○一○年十月目录一、概述 (1)(一)桥梁设计标准 (1)(二)拱桥总体布设 (1)二、荷载试验的目的 (1)三、检测及试验依据 (2)四、桥梁结构实际状况调查 (2)(一)桥梁结构竣工资料的搜集(设计、施工、监理) (3)(二)桥梁结构表观状况检查 (3)1. 结构总体和细部尺寸的复核 (3)2. 结构各部件表面缺损状况的检查 (3)五、静力荷载试验 (4)(一) 静力荷载试验测试项目 (4)(二) 测试断面及测点布置 (4)1. 应变测试断面 (4)2. 挠度测试 (5)(三) 试验方法 (5)(四) 试验荷载 (5)1. 荷载车参数 (5)2. 试验工况 (6)3. 试验荷载效率 (6)4. 加载方式与分级加载 (6)5. 试验加载程序 (6)6. 静载试验规则 (7)六、动力荷载试验 (7)(一)动力荷载试验内容及其试验荷载 (7)l.脉动试验 (7)2.跑车试验 (8)3.跳车试验 (8)4.刹车试验 (8)(二)动力试验测试项目和方法 (8)l.桥跨自振特性测试 (8)2.强迫振动测试 (8)(三)动力试验的测点布置 (8)1.桥跨自振特性测试测点布置 (8)2.强迫振动测试测点布置 (9)七、进度计划 (9)八、需甲方配合工作事宜 (9)九、提交检测、试验成果内容 (10)十、技术方案保证措施 (10)(一)人力方面 (10)十一、仪器设备一览表 (11)济南建邦黄河公路大桥静动荷载试验方案一、概述济南建邦黄河公路大桥项目位于济南市西北部新徐庄附近,南北分别与济南市二环西路、国道309连接线,是济南市实施城市北跨发展战略的控制性工程。
本项目路线全长约5272米,其中桥长2145米,两岸接线长3127米。
主桥采用三塔斜拉桥,跨度布置为53.5+56.5+2×300+56.5+53.5m,共六跨连续结构,整幅布置。
高嵇大桥静载试验方案设计 张赞鹏n 王鹏 ([1]重庆交通大学重庆400067; [2】招商局重庆交通科研设计院重庆400067) 摘要随着系杆拱桥跨度的不断增大,桥跨结构更加复杂,有必要对桥梁进行全桥荷载试验。本文以高嵇大桥为研 究对象,来设计确定静载试验方案,通过荷载试验直观准确的反应出桥梁的工程质量和安全性,为桥梁的竣工验收和 深入探索提供科学依据。 关键词静载试验荷载工况效率系数 中图分类号:U446 文献标识码:A
1工程概况 高嵇大桥是位于江苏省淮安市金湖县金宝河上的系杆拱桥, 主跨长100m,宽9m。道路等级为三级,设计车速为30km/h,设 计荷载为公路Ⅱ级,环境类别为I类环境。该桥于2013年9月 20竣工。 高嵇大桥矢跨比为ffL=l/5,拱肋采用钢管混凝土,断面形 式为哑铃形系梁采用12根tpS15.20-14钢束。吊杆采用工厂 定型生产的 5—85镀锌平行钢丝束,现场安装,吊杆间距5.4m。 桥面板为厚度22cm的预制C40混凝土实心板。桥面铺装为 沥青混凝土。 2荷载试验的意义及目的 高嵇大桥是跨径100m的新建系杆拱桥,其跨度较大,通 过荷载试验可以为竣工验收提供一个技术支撑,同时高嵇大 桥运用了许多新工艺新材料,因此更有必要对高嵇大桥进行 静载试验。荷载试验的目的如下: (1)通过静载试验,掌握结构的现有工作状况,判断桥梁 的实际工作状况是否符合设计要求或处于正常受力状态。 (2)通过静载试验研究和理论计算分析,对桥梁的承载能 力及工作状况作出综合评价。 (3)通过静载试验来检验桥梁结构的质量,说明工程的安 全度和可靠性,并将试验报告作为评定工程结构质量优劣的 主要技术文件和依据。 3桥梁静载试验方案设计 桥梁静载试验方案设计包括:确定测试截面、测点布置、 加载工况、加载注意事项等。 3.1测试截面的确定 利用桥梁结构分析专用程序Midas Civil 2012对该桥进 行结构计算分析。该桥设计为2车道,采用公路II级荷载加 载,并按照规范取1的横向折减系数。模型如图1: 图1:高嵇大桥模型示意图 l 一l 图2:最不利荷载偏载侧弯矩包络图 主桥最不利荷载布设下偏载侧弯矩包络图如图2所示, 根据主桥活载作用下的内力包络图,可确定各测试控制截面。 3.2测点布置 (1)应力测点布置 霪;口 囊;糠 执肪神 图3:应力测点布置图(图中实心 圆表示测点)/m (2)挠度测点布置
桥梁荷载试验桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验就是对桥梁结构进行直接加载测试的科学试验,目的是通过荷载试验,了解桥梁结构在试验荷载作用下的实际工作状态,从而判断桥梁结构的安全承载能力及评价桥梁的营运质量,有助于发现桥梁结构隐蔽病害,检验桥梁结构的设计与施工质量,可确定旧桥结构的实际承载能力,为制定桥梁加固或改建技术方案提供依据。
桥梁结构荷载试验主要包括:静载试验、动载试验和索力测试静载试验静载试验是对结构试验中最多最常见的基本实验。
静载试验一般可以通过加载设备来实现加载要求。
静载试验主要测试不同荷载工况下的静态应变。
静载试验系统要求系统稳定度高、可靠性强、低漂移、抗干扰能力极强,本公司的DH3816/DH3815N静态分析系统均可用于桥梁的静载试验。
DH3815N静态测试分析系统主要特点:网络控制分布式系统,方便应变计连接;每台机箱16通道,2Hz/通道,0.5秒完成所有通道采样。
尤其适用于桥梁现场试验。
动载试验桥梁结构在移动的车辆、人群、风力和地震等动力荷载作用下会产生振动。
行驶在桥梁上的车辆因受到多种复杂因素的影响,对桥梁结构产生的动力效应往往大于其静止作用在桥上所产生的静力效应。
动载实验主要是测量移动车辆荷载(跑车、跳车和刹车)作用下桥梁指定断面上的动应变或指定点动挠度,并根据测得数据确定桥梁的冲击系数和动态增量。
桥梁作为大型结构,其动载强迫响应信号频率较低,但是现场试验环境复杂,干扰信号很多,因此要求测试系统的采样率高、现场抗干扰能力强,系统操作方便。
的最高采样频率为200Hz,每台机箱8通道,机箱之间可扩展100米,方便现场分散式接线。
该系统为桥梁动载试验专门设计,投入市场近十年,产品成熟,功能完善。
索力测试拉索广泛应用于斜拉桥、悬索桥、系杆拱桥以及采用缆索施工的场所。
斜拉桥中的斜拉索,悬索桥中的主缆和吊索,系拱桥中的吊索和施工中的缆索等索力是极其重要的设计参数。
准确测估拉索的索力具有重要的实际意义。
桥梁荷载试验研究桥梁是连接道路的重要组成部分,承载着车辆、行人和货物的重量,因此桥梁的设计和建造必须经过严格的荷载试验研究。
本文将探讨桥梁荷载试验研究的重要性、试验方法和应用案例。
一、桥梁荷载试验研究的重要性桥梁的设计和建造关系到道路交通的安全和畅通,而荷载试验研究是确保桥梁结构安全性的重要环节。
它能够验证设计计算的准确性,验证结构材料的抗震、抗风、抗压等性能,评估桥梁在不同荷载条件下的变形和破坏情况,为桥梁工程的顺利进行提供科学依据。
荷载试验研究还有助于优化桥梁结构,提高其承载能力和使用寿命。
通过试验数据的分析,可以发现潜在的安全隐患和结构缺陷,及早解决并进行相应的改进。
此外,荷载试验研究还为桥梁的养护和维修提供了依据,确保桥梁的长期可靠运行。
二、桥梁荷载试验的方法1. 静载试验静载试验是最常用的桥梁荷载试验方法之一。
它通过在桥梁上加以静态荷载,测量与荷载有关的参数,如变形、应力和挠度等。
静载试验可以精确评估桥梁在设计荷载下的响应情况,验证结构的可靠性和安全性。
2. 动载试验动载试验是模拟桥梁实际使用中受到的动态荷载条件的试验方法。
它通过在桥梁上设置振动台或施加冲击力,模拟车辆行驶时的情况,评估桥梁在动态荷载下的响应。
动载试验可以更真实地反映桥梁在实际使用条件下的受力情况,帮助优化设计和改进结构。
3. 监测试验监测试验是通过安装传感器和仪器监测实际桥梁的荷载响应情况。
它可以长期监测桥梁在不同荷载条件下的变形、振动和应力等参数,了解桥梁结构的变化规律。
监测试验可以为桥梁养护和维修提供及时的数据依据,保障桥梁的安全使用。
三、应用案例1. 长江大桥荷载试验长江大桥是我国重要的公路和铁路通道之一,为确保其承载能力和安全性,进行了大规模的荷载试验研究。
通过静载试验和动载试验,对桥梁结构的应力、挠度等参数进行了全面评估,为桥梁的设计和施工提供了重要的科学依据。
2. 高铁桥梁荷载试验高速铁路桥梁对承载能力和振动响应要求极高。
《混凝土小箱梁加固荷载试验研究》某某高速某某某大桥20米混凝土小箱梁加固荷载试验方案某某某大桥小箱梁加固荷载试验分析课题组2010年9月目录一、工程概况................................................................................................... - 0 -二、试验目的................................................................................................... - 0 -三、试验依据................................................................................................... - 0 -四、试验内容................................................................................................... - 1 -五、投入的仪器、设备................................................................................... - 1 -六、试验检测方案........................................................................................... - 2 -6.1 预制板裂缝检测................................................................................ - 2 -6.2 工况及测点布置................................................................................ - 2 -6.3 加载控制荷载.................................................................................... - 5 -6.4 加载布置............................................................................................ - 6 -6.5 加载荷重............................................................................................ - 6 -6.6 分级加载工况.................................................................................... - 6 -6.7 承载能力极限状态的判别标准........................................................ - 7 -6.8 试验过程............................................................................................ - 8 -6.9 裂缝观测............................................................................................ - 8 -七. 反力架系统安装及安全、环保措施........................................................ - 9 -7.1反力架系统的安装............................................................................. - 9 -7.2加载过程中的安全保证措施............................................................. - 9 -7.3试验设备的安全............................................................................... - 10 -7.4环保措施........................................................................................... - 10 -7.5注意问题........................................................................................... - 10 -八.试验组织机构及人员安排........................................................................ - 10 -九、试验工期安排......................................................................................... - 12 -十、存在的问题............................................................................................. - 12 -附件一、加载前后小箱梁抗力计算(依据现行规范) (13)附件一、加载前后小箱梁极限承载力计算(Ansys模拟) (14)附件三、反力梁加载示意图 (16)附件四、反力梁(工字钢)承载力验算 (18)附件五、荷载试验概算表 (20)一、工程概况某某高速公路某某某大桥位于某某——某某连接线,其上构为带悬臂的先简支后桥面连续预应力混凝土宽幅小箱梁(单板顶面宽2.2m),每跨四榀梁。
大桥荷载试验方案目录一、概述 (2)二、试验目的 (2)三、试验依据 (2)四、试验内容 (3)4.1静载试验内容与测点布置 (3)4.2动载试验内容与测点布置 (4)五、静载试验方法 (4)5.1静载试验方法 (5)5.2动载试验方法 (10)六、试验结果分析方法 (12)6.1静载试验 (12)6.2动载试验 (16)七、试验设备 (18)八、试验现场准备以及组织与分工协作 (19)8.1试验现场准备 (19)8.2现场组织与分工协作 (20)九、安全保障措施、质量保证措施、进度保证措施 (21)9.1安全保障措施 (21)9.2质量保证措施 (21)9.3进度保证措施 (22)xx大桥荷载试验方案一、概述xx大桥,为一座预应力混凝土连续梁桥,共有6联,桥梁全长538m,桥型布置为(3×25m)+(25m+27.5m+22.5m)+(40m+2×65m+40m)+ 25+2×(3×25m)。
上部结构出第四联为现浇简支梁外,其余均为现浇连续梁。
其中(40m+2×65m+40m)一联为变高度连续梁,其余均为等高度连续箱梁。
下部结构河中桥墩采用花瓶式独柱墩,岸上桥墩采用双柱式,基础均为钻孔桩基础,桩基础采用摩擦桩。
第1~4联桥面总宽度为25m:15m(机动车道)+2×3.0m(非机动车道)+2×2.0m(人行道)。
第5~6联桥面总宽度为22m:15m(机动车道)+2×3.5m(非机动车道)。
二、试验目的1、检验设计与施工质量,确定工程的可靠性,为竣工验收提供技术依据;2、验证设计理论、计算方法及设计所采用的各种假设的正确性与合理性,为改进桥梁结构及其设计方法积累科学依据;3、直接了解桥跨结构的实际工作状态,判断实际承载能力,评价桥跨结构在设计使用荷载下的工作性能,检验其是否符合设计标准或满足使用要求;4、通过静载试验,建立桥梁“指纹”档案,为以后该桥在运营阶段,特别是老化阶段的检测与评定提供基准数据。
三、试验依据主要依据为:1、《城市桥梁养护技术规范》(CJJ 99-2003);2、《城市桥梁设计准则》(CJJ 11-93);第 2 页共17 页3、《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ 77-98);4、交通部《大跨径混凝土桥梁的试验方法》(YC4-4/1982);5、交通部《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004);6、交通部《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004);7、交通部《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004);8、交通部《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000);9、交通部《公路工程技术标准》(JTG B01-2003);10、《工程测量规范》(GB50026-2007);11、相关设计、施工资料;并参考其它同类桥梁的试验方法进行。
四、试验内容对该桥进行静动载试验,静载试验在主桥大同路侧40m跨和65m跨及大同路侧第二联25m和27.5m引桥上进行;动载试验在主桥大同路侧60m跨和引桥第二联27.5m跨进行。
主要内容包括:4.1静载试验内容与测点布置1、主桥静载试验1)主桥大同路侧边跨最大正弯矩截面(A-A)加载试验;2)主桥大同路侧墩墩顶附近梁体最大负弯矩截面(B-B)加载试验;3)主桥大同路侧主跨最大正弯矩截面(C-C)加载试验。
具体的布置图见附图1。
2、引桥(25m+27.5m+22.5m)一联静载试验第 3 页共17 页1)引桥大同路侧25m边跨最大正弯矩截面(D-D)加载试验;2)引桥27.5m跨大同路侧墩墩顶附近梁体最大负弯矩截面(E-E)加载试验;3)引桥27.5M跨最大正弯矩截面(F-F)加载试验。
具体的布置图见附图3。
3、测点布置1)应力测点对于主桥,在试验截面A-A、C-C各布置应力测点20个,B-B布置应力测点19个,共计59个,各截面测点布置见附图1,2;对于引桥,在试验截面D-D~F-F各布置应力测点20个,共计60个,各截面测点布置见附图1、2。
2)挠度测点在试验跨的L/4、L/2、3L/4的上、下游处各布置1个挠度测点,在试验相邻跨L/2的上、下游处各布置1个挠度测点,一联共布置14个挠度测点,具体的测点布置见附图3。
4.2动载试验内容与测点布置1、动载试验测试内容1)测定桥跨结构的固有频率及阻尼比;2)无障碍行车试验,测试截面C-C、F-F在行车(5~60km/h)激振下的动应力及动力增大系数(冲击系数);3)有障碍行车试验,测试截面C-C、F-F在跳车(5~30km/h)激振下的动应力及动力增大系数(冲击系数)。
2、动载试验测点布置动应力测点:在试验跨跨中梁体下缘布置4个动应力测点。
具体动应力测点布置见附图2、3。
五、静载试验方法第 4 页共17 页第 5 页 共 17 页5.1静载试验方法5.1.1、静载试验荷载静力试验荷载采用载重汽车(重量待定)充当。
对每一检验项目,所需车辆荷载的数量,根据设计控制荷载产生的最不利效应值按下式所定原则等效换算而得:50.1)1(08.0≤+=≤SS state μη, 式中: η为静力试验荷载效率;S state 为试验荷载作用下检验项目计算效应值;S 为设计控制荷载作用下检验项目的最不利计算效应值;μ为规范采用的冲击系数。
对于该桥而言,根据设计荷载计算各控制截面的弯矩,并依此进行试验荷载设计。
主桥各试验截面的计算弯矩、试验弯矩及相应的荷载系数见表5.1.1,引桥各试验截面的计算弯矩、试验弯矩及相应的荷载系数见表5..1.2。
荷载效率系数应满足试验方法规定的0.80~1.10的范围。
表5.1.1 主桥各试验截面计算弯矩试验弯矩及荷载效率系数 弯矩kN-m表5.1.2引桥各试验截面计算弯矩试验弯矩及荷载效率系数弯矩kN-m5.1.2、加载方式与分级加载为了获得结构试验荷载与变位关系的连续曲线和防止结构意外损伤,针对不同检验项目,静力试验荷载分别按1~3级加载,2级卸第 6 页共17 页零;加载方式为单次逐级递增到最大荷载,然后卸到零级荷载。
对同一主梁截面试验,先加偏载,而后满载,最后卸零,并对主跨跨中截面加载等主要工况进行重复加载。
同时根据结构对称性,选择主桥的半结构进行加载试验。
静力试验荷载的加载分级,主要依据试验加载车在检验项目(主要为内力)影响面内纵横向位置的不同以及加载车数量多少而分成设计控制荷载产生的该检验项目最不利效应值的50%、80%和100%。
5.1.3、静载加载位置与加载工况加载位置与加载工况确定主要依据的原则是:尽可能用最少的加载车辆达到最大的试验荷载效率,同时应考虑简化加载工况,缩短试验时间,在满足试验荷载效率的前提下对加载工况进行适当合并,每一加载工况依据某一检验项目为主,兼顾其它检验项目。
具体的试验荷载是根据各个控制截面的设计弯矩,通过等效的试验车辆荷载加载到相应位置来实现的,主桥和引桥静载加载各工况加载布置见附图5和6。
5.1.4、试验加载程序1、预加载工况A⇒预加载工况B⇒预加载工况C⇒回0;2、工况A-1⇒工况A-2⇒工况A-3⇒回0;3、重复工况A-3 ⇒回0;其他各工况基本同A工况。
5.1.5、静载试验数据测试方法1、应力测试,采用在试验截面粘贴混凝土应变片(阻值120Ω)测试混凝土应变/应力,并通过不同位置补偿点实现对环境温度等因素的补偿,应变采用数字应变仪自动采集存储。
2、变形测试,采用百分表测量测试跨4分点挠度测点的竖向变形。
3、温度测量,采用红外温度测试仪测量梁体表面的温度及环境温度。
5.1.6、静载试验数据处理及测试流程为实现对加载试验的实时控制,保证结构安全,在试验过程中及时地将实测控制数据及应力、挠度等换算处理,并与试验设计计第7 页共17 页算值进行比较,以判断试验荷载下的结构工件作性能。
按工况并以轮位图加载,测量各类数据、应力、挠度等。
采用首先用40%试验荷载预载,然后按级加载。
应力及挠度测试流程图分别见图5.1.1、图5.1.2。
图5.1.1 应力测试流程图5.1.2 挠度测试流程5.1.7、静载试验规划1、静力试验应选择在气温变化不大(ΔT<3℃)和结构温度趋于稳定的时间间隔内进行。
试验过程中在量测荷载作用下结构响应的同时应对应地测量结构表面温度。
2、观测脚手架搭设及测点附属设施设置。
3、该桥脚手架的搭设主要为箱梁外表面脚手架搭建,脚手架需牢固可靠,方便布置安装观测仪表,同时要保证不影响仪表和测点的正常工作,且不干扰测点附属设施。
应有足够的强度、刚度和稳定性,以保证测试人员的安全和测试结果精确可靠。
4、正式加载试验前,分别在各个试验截面处进行预加载试验,预加载试验荷载持续时间以不小于15分钟为宜。
预加载的目的在于使结构进入正常工作状态以及检查试验测试系统装置和试验组织是否能处于正常工作状态。
5、加卸载的时间选择与控制。
为了减少温度变化对试验造成的影响,加载试验时间以晚21时至晨6时为宜。
尤其是采用重物直第8 页共17 页接加载,加卸载周期比较长,宜在夜间进行试验。
6、加卸载稳定时间取决于结构变位达到稳定所需的时间。
要求在前一荷载阶段内结构变位相对稳定后,方可进入下一荷载阶段。
同一级荷载内,结构最大变位测点在最后5分钟内的变位增量小于第一个5分钟变位增量的15%,或小于量测仪器的最小分辨值时,则认为结构变位达到相对稳定。
但当进行主要控制截面最大内力加载程序时,加卸载稳定时间应不少于15分钟。
7、静力试验荷载持续时间,原则上主要取决于结构变位达到相对稳定所需要的时间,只有结构变位达到相对稳定后,才能进入下一荷载阶段。
在进行各试验截面应力检验时,同一级荷载内,结构最大应变测点,在最后5分钟内的应变增量小于前一个5分钟应变增量的15%,或小于所用量测仪器的最小分辨值,即认为结构变位达到相对稳定。
各个试验跨的静力试验荷载持续时间以不小于30分钟为宜。
8、全部测点在正式加载试验前均应进行零级荷载的读数,对各控制截面应力检验时,对应变测点,以后每次加载后应立即读数一次,并在结构变位达到相对稳定后,进入下一级荷载前再读数一次,只有对结构应变较大的测点,宜每隔5分钟观测一次,以观测结构变位是否达到相对稳定,并在加载或卸载完成15分钟后开始量测。
9、若加载过程中,发生下列情况之一时应中途终止加载:1)控制测点应力值已达到或超过理论计算的控制应力值时;2)控制测点变位(或挠度)超过规范允许值时;3)由于加载,使结构裂缝的长度,缝宽急剧增加,新裂缝大量出现,缝宽超过允许值的裂缝大量增多,对结构使用寿命造成较大的影响时;4)加载时沿跨长方向的实测挠度曲线分布规律与计算值相差过大或实测挠度超过计算值过多时;5)发生其它损坏,影响桥梁承载能力或正常使用时。