某钢桁架桥静载试验研究
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桥梁 在 设计 荷载 和拟 加试 验荷 载作 用下 的理 论分
析计 算 工作 ， 为评 价 结构 工 作 性 能 和 安 全储 备 提
供重 要 指标 ， 是荷 载试 验 中 的核 心工 作 。
本试 验 中采 用 Ａ Ｓ Ｓ有 限元 分 析 软 件 进 行 ＮＹ 了有限元 建模 和计 算 分 析 ， 型 钢桁 架 采用 空 间 模 梁单 元 ， 面 板 采用 板 单 元 ， 限元 模 型 见 图 ４ 桥 有 。 利用该 模 型分 别计 算 了各加 载 工况下 各 控制截 面 的位移 和应 变值 ， 计算 结果 见表 １ 。
１ 工 程概 况
某 滚装码 头工 程有一新建 ２ ４ ５ｍ码 头 ９ｍ× ． 钢桁 架桥 ， 图 Ｉ所 示 。为 了确 保较 大 跨度 的钢 如 桁架桥 的安全运 营 ， 对该 滚 装码 头 工 程 的桥 梁进
２ 检 测 内容 与 方法
２ １ 检测方 案 ．
对钢桁架桥 作压 载试验 ， 测量其在人 群荷载 、 汽车荷载 下 的挠度 及部分 杆件 的应 变 。本试 验为 非破坏性 检验 ， 只检 测 在标 准 荷 载下 的变 形 和位 移 。根据设计 要求 ， 汽车荷 载为一辆 ３ 汽 车 ， ０ｔ 因 桥 梁跨度 为 ２ 考 虑安 全 因 素 ， 车荷 载 按 静 ９ｍ， 汽 载模 拟 ； 群荷 载 为 ４ｋ ／ 分 四级 加 载 ， 人 Ｎ ｍ ， 每级
王春平
（ 长江航道规划设计研究 院工程检测中心 ， 武汉 湖北 ４０１） ３０ １
摘
要 ： 港 １桁 架 桥为 新 建 钢 结构 ， 保 证桥 梁 投 入运 营后 的长 期 安全 ， 该 桥 进 行 了检 测鉴 定 和 评估 工作 ， 某 ５ ５ １ 为 对
用 以评定桥梁的实际工作状态以及桥梁的承载性能是否符合设计。检测工作采用现场静载试验与有限元 建模
每 榀桥 布置 ２ ４个 应变 片 （ ２ 。截 面 Ｉ一 ， － ， 图 ） １ Ｉ ２
３ 检 测 结 果 与 分 析
钢桁架 桥人 群 荷 载 下 的挠 度见 表 １ 汽车 荷 ，
载下 的挠 度见 表 ２； 群 荷 载下 主要 杆 件 的应 变 人 量测 结果见 图 ５～图 ７， 汽车 荷载下 主要 杆件 的应 变测 量结果 见表 ３ 。
第２ ８卷第 １ 期
２１ ０ １年 ３月
土
木
工
程
与
管
理
学
报
Ｖｏ ＿ ８ Ｎｏ． ｌ２ １
Ｊ ｕ ａ ｆＣ ｖ ｌＥ ｇ ｎ ｅｉ ｇ ａ ｄ Ｍａ ａ ｅ ｎ ｏ ｒ ｌｏ ｉ ｉ ｎ ｉ ｅ ｒ ｎ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｎ ｎ
Ｍ ａ ． Ｏｌ ｒ２ １
某 钢 桁 架 桥 静 载 试 验 研 究
０ ９ ５ ０９ １ ．６ ．４ ．５ １０ ８ ．１ ．４ ０ ９ ９ ０ ９ ６ ０ ９７ ．４
由表 １ 表 ２可 以看 出 ， 测值 与理 论 计算 值 、 实 非常接 近 ， 核 系 数 均 接 近 于 １ 只有 少 数 校 核 校 。 系数 大于 １ 且 在 人 群 荷 载 或 者 汽 车 荷 载 作 用 下 ，
表 ２ 钢 桁 架 桥 汽 车 荷载 下 的 挠度
Ｉ． ， Ｉ一 ，Ｉ２的应 变片布 置见 图 ３ ３ Ｉ ４，Ｉ １ Ｉ－ 。
２ ３ 有限元 建模 计 算 ．
荷 载试 验 主要包 括试 验准 备 、 论计 算 、 理 现场 试 验 、 果分 析评 定 等一 系列工 作 。其 中 ， 试验 结 对
汽车荷 载 ３ ｔ ０
实 测 值 理 论计 算值
校 验 系数
主桁 Ａ ｍｍ ／
主桁 Ｂ ｍ ／ｍ
１４ ８ ２６ ８ ．５ １５ ８ ２ ７２ １６２ ．６ ．８ １５ ５ ． １ ．３ ．８ １６ ４ ２８ ６ ．０ ．０ ．５ １６４ ．０ ．５ １６４ １６４ ２ ８６ ．０
第究
・ ７・ ７
（ ａ） Ｉ １ Ⅱ． ） 面 一（ １ 截
（ ｂ） Ｉ ２ Ｉ一 ） 面 ． （ ２截 Ｉ
（ ） Ｉ一截 面 ｃ ３
（ ｄ） Ｉ ４ 面 ．截
图 ３ 应 变 片 布 置
（ ）测 试 主 桁 下 弦杆 、 弦杆 、 杆 的应 变 ， ２ 上 腹
收 稿 日期 ： ０ ０ １ ．５ ２ １ ． １１
作 者简 介 ：王春 平 （９ ５） 女 ， １６ 一 ， 山西 沁 源 人 ， 高级 工程 师 ， 究 方 向 为 航道 工 程 质量 检 测 （ ｍａ ： ｒ ｇ ａｇ ｓ ａｃｒ） 研 Ｅ ｉ ｓ ｉ ｗ ｎ＠ ｉ ．ｏ ｌｐｎ ｎ ｎ
行 了现 场查勘 ， 决定 对 滚装 码 头工 程 的钢 桁 架桥
进行 荷载试 验 ， 检验 桥梁 受力 性 能 和承 载 力是 否 达 到设 计及 规范要求 ， 检验钢桁 架桥 的施工质 量 ， 验证设 计 的合 理性 ¨ 。 』
荷载 为 １ｋ ／ 采 用 堆砂 袋 的 方法模 拟 人群 荷 Ｎ ｍ ，
载， 每个沙袋 ０ ２ ５ｋ 。 ．７ Ｎ ２ ２ 挠度 与应变 测点布置 ． （ ）测试 每榀桥 的主 桁跨 中、／ １ １４跨 、 支座处 的挠度 ， 每榀 桥共设 ｌ 位 移计 （ ２ 。 ０个 图 ）
图 ｌ 某 钢 桁 架桥
１— ２
注 ： 号 外表 示 Ａ轴 线 测 点 布 置 ， 号 内 表示 Ｂ轴 线 测 点 布 置 括 括 图 ２ 钢 桁架 桥 轴线 主 桁 位移 与 应 变 测点 布 置
计 算 分 析 相结 合 。本 文 对静 载 试 验加 载方 案 进 行 了设 计 ， 括 荷 载 工 况 和测 点 布 置 ， 后 进 行 了试 验 荷 载 下 的 包 然
桥梁结构有限元建模计算 ， 得到了此次静载试验的校验系数 ， 在此基础上对静载测试结果进行了理论分析。
关 键 词 ： 结构 ； 静 载 试 验 ； 有 限 元 分 析 ； 校 验 系 数 钢 中 图 分 类 号 ： ４ １２ Ｕ ４ ． 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０５０ ８ （０ １０ －０ ６０ ２ ９ －９ ５ ２ １ ）１０７ － ４
析计 算 工作 ， 为评 价 结构 工 作 性 能 和 安 全储 备 提
供重 要 指标 ， 是荷 载试 验 中 的核 心工 作 。
本试 验 中采 用 Ａ Ｓ Ｓ有 限元 分 析 软 件 进 行 ＮＹ 了有限元 建模 和计 算 分 析 ， 型 钢桁 架 采用 空 间 模 梁单 元 ， 面 板 采用 板 单 元 ， 限元 模 型 见 图 ４ 桥 有 。 利用该 模 型分 别计 算 了各加 载 工况下 各 控制截 面 的位移 和应 变值 ， 计算 结果 见表 １ 。
１ 工 程概 况
某 滚装码 头工 程有一新建 ２ ４ ５ｍ码 头 ９ｍ× ． 钢桁 架桥 ， 图 Ｉ所 示 。为 了确 保较 大 跨度 的钢 如 桁架桥 的安全运 营 ， 对该 滚 装码 头 工 程 的桥 梁进
２ 检 测 内容 与 方法
２ １ 检测方 案 ．
对钢桁架桥 作压 载试验 ， 测量其在人 群荷载 、 汽车荷载 下 的挠度 及部分 杆件 的应 变 。本试 验为 非破坏性 检验 ， 只检 测 在标 准 荷 载下 的变 形 和位 移 。根据设计 要求 ， 汽车荷 载为一辆 ３ 汽 车 ， ０ｔ 因 桥 梁跨度 为 ２ 考 虑安 全 因 素 ， 车荷 载 按 静 ９ｍ， 汽 载模 拟 ； 群荷 载 为 ４ｋ ／ 分 四级 加 载 ， 人 Ｎ ｍ ， 每级
王春平
（ 长江航道规划设计研究 院工程检测中心 ， 武汉 湖北 ４０１） ３０ １
摘
要 ： 港 １桁 架 桥为 新 建 钢 结构 ， 保 证桥 梁 投 入运 营后 的长 期 安全 ， 该 桥 进 行 了检 测鉴 定 和 评估 工作 ， 某 ５ ５ １ 为 对
用 以评定桥梁的实际工作状态以及桥梁的承载性能是否符合设计。检测工作采用现场静载试验与有限元 建模
每 榀桥 布置 ２ ４个 应变 片 （ ２ 。截 面 Ｉ一 ， － ， 图 ） １ Ｉ ２
３ 检 测 结 果 与 分 析
钢桁架 桥人 群 荷 载 下 的挠 度见 表 １ 汽车 荷 ，
载下 的挠 度见 表 ２； 群 荷 载下 主要 杆 件 的应 变 人 量测 结果见 图 ５～图 ７， 汽车 荷载下 主要 杆件 的应 变测 量结果 见表 ３ 。
第２ ８卷第 １ 期
２１ ０ １年 ３月
土
木
工
程
与
管
理
学
报
Ｖｏ ＿ ８ Ｎｏ． ｌ２ １
Ｊ ｕ ａ ｆＣ ｖ ｌＥ ｇ ｎ ｅｉ ｇ ａ ｄ Ｍａ ａ ｅ ｎ ｏ ｒ ｌｏ ｉ ｉ ｎ ｉ ｅ ｒ ｎ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｎ ｎ
Ｍ ａ ． Ｏｌ ｒ２ １
某 钢 桁 架 桥 静 载 试 验 研 究
０ ９ ５ ０９ １ ．６ ．４ ．５ １０ ８ ．１ ．４ ０ ９ ９ ０ ９ ６ ０ ９７ ．４
由表 １ 表 ２可 以看 出 ， 测值 与理 论 计算 值 、 实 非常接 近 ， 核 系 数 均 接 近 于 １ 只有 少 数 校 核 校 。 系数 大于 １ 且 在 人 群 荷 载 或 者 汽 车 荷 载 作 用 下 ，
表 ２ 钢 桁 架 桥 汽 车 荷载 下 的 挠度
Ｉ． ， Ｉ一 ，Ｉ２的应 变片布 置见 图 ３ ３ Ｉ ４，Ｉ １ Ｉ－ 。
２ ３ 有限元 建模 计 算 ．
荷 载试 验 主要包 括试 验准 备 、 论计 算 、 理 现场 试 验 、 果分 析评 定 等一 系列工 作 。其 中 ， 试验 结 对
汽车荷 载 ３ ｔ ０
实 测 值 理 论计 算值
校 验 系数
主桁 Ａ ｍｍ ／
主桁 Ｂ ｍ ／ｍ
１４ ８ ２６ ８ ．５ １５ ８ ２ ７２ １６２ ．６ ．８ １５ ５ ． １ ．３ ．８ １６ ４ ２８ ６ ．０ ．０ ．５ １６４ ．０ ．５ １６４ １６４ ２ ８６ ．０
第究
・ ７・ ７
（ ａ） Ｉ １ Ⅱ． ） 面 一（ １ 截
（ ｂ） Ｉ ２ Ｉ一 ） 面 ． （ ２截 Ｉ
（ ） Ｉ一截 面 ｃ ３
（ ｄ） Ｉ ４ 面 ．截
图 ３ 应 变 片 布 置
（ ）测 试 主 桁 下 弦杆 、 弦杆 、 杆 的应 变 ， ２ 上 腹
收 稿 日期 ： ０ ０ １ ．５ ２ １ ． １１
作 者简 介 ：王春 平 （９ ５） 女 ， １６ 一 ， 山西 沁 源 人 ， 高级 工程 师 ， 究 方 向 为 航道 工 程 质量 检 测 （ ｍａ ： ｒ ｇ ａｇ ｓ ａｃｒ） 研 Ｅ ｉ ｓ ｉ ｗ ｎ＠ ｉ ．ｏ ｌｐｎ ｎ ｎ
行 了现 场查勘 ， 决定 对 滚装 码 头工 程 的钢 桁 架桥
进行 荷载试 验 ， 检验 桥梁 受力 性 能 和承 载 力是 否 达 到设 计及 规范要求 ， 检验钢桁 架桥 的施工质 量 ， 验证设 计 的合 理性 ¨ 。 』
荷载 为 １ｋ ／ 采 用 堆砂 袋 的 方法模 拟 人群 荷 Ｎ ｍ ，
载， 每个沙袋 ０ ２ ５ｋ 。 ．７ Ｎ ２ ２ 挠度 与应变 测点布置 ． （ ）测试 每榀桥 的主 桁跨 中、／ １ １４跨 、 支座处 的挠度 ， 每榀 桥共设 ｌ 位 移计 （ ２ 。 ０个 图 ）
图 ｌ 某 钢 桁 架桥
１— ２
注 ： 号 外表 示 Ａ轴 线 测 点 布 置 ， 号 内 表示 Ｂ轴 线 测 点 布 置 括 括 图 ２ 钢 桁架 桥 轴线 主 桁 位移 与 应 变 测点 布 置
计 算 分 析 相结 合 。本 文 对静 载 试 验加 载方 案 进 行 了设 计 ， 括 荷 载 工 况 和测 点 布 置 ， 后 进 行 了试 验 荷 载 下 的 包 然
桥梁结构有限元建模计算 ， 得到了此次静载试验的校验系数 ， 在此基础上对静载测试结果进行了理论分析。
关 键 词 ： 结构 ； 静 载 试 验 ； 有 限 元 分 析 ； 校 验 系 数 钢 中 图 分 类 号 ： ４ １２ Ｕ ４ ． 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０５０ ８ （０ １０ －０ ６０ ２ ９ －９ ５ ２ １ ）１０７ － ４
