旧桥检测中静载试验研究
1、工程概况
三水大桥全长386m，其跨径布置为：28m+30m+3×30m+3×30m+3×30m+28m+30m。桥梁横断面设计为：净3m（人行道）+净4m（ 非机动车道） +净1．5m（ 分隔带）+净12m（机动车道） +净1．5m（分隔带） +净12m（ 机动车道） +净1．5m（ 分隔带） +净4m（非机动车道） +净3m（人行道），总宽42．5m。主梁采用部分预应力后张法混凝土简支箱梁，采用桥面连续构造。分上下行两幅设计，单幅桥宽20．5m，桥墩采用双柱式墩，桥台采用双柱式台，上设预应力砼盖梁，每根立柱下设两根桩，纵向布置。桩基与立柱之间设承台。设计荷载为：城市一A级，人群：3．5kN／m2；验算荷载为挂车一120；设计地震裂度为八度。
为了检验该桥的结构性能及服务功能，为大桥施工验收提供技术资料，于2005年7月对该桥进行了静动载试验。
2、静载试验的内容
（1） 主梁控制截面的最大静应变（机动车道中载） ；（ 2） 主梁和盖梁控制截面的最大静应变（ 机动车道偏载） ；（ 3） 主粱控制截面的最大静挠度（ 机动车道中载） ；（ 4） 主粱和盖梁控制截面的最大静挠度（ 机动车道偏载） 。
3、结构内力和位移分析
根据桥梁结构形式，采用结构分析程序对该桥进行结构静力分析。按照梁格法建模，第一联共划分为978个单元（ 由于篇幅的原因，仅介绍第一联的静力分析） 。节点划分及结构离散图见图1。
3．1测试截面
根上部结构桥面连续、主梁简支的构造特点，通过计算所得的桥跨结构内力图和位移包络图，在设计荷载城市—A级及验算荷载挂车—120作用下，确
定桥跨结构的最大弯矩截面和最大挠度截面，由此确定试验孔。
3．2 测点布置
应根据桥面车道布置，应变测点主要布置于机动车道范围的主梁控制截面的下缘和侧面、盖梁控制断面的下缘，挠度测点布置于主梁和盖梁控制截面的下缘。
3．3试验荷载
为了保证试验的有效性，根据各测试截面的内力与挠度影响线，按最不利位置加载，在保证各测试截面试验荷载效率系数1至少达到0．80以上的条件
下，经过计算确定，本次静载试验需用350kN（ 车重+荷重） 载重车6辆。试验前对每辆车都严格过磅，记录下各辆车的实际总重、轴重和轴间距。
3．4试验工况及加载位置
与测试截面相对应，分别取各个截面机动车道最不利布载效应时的方式，共分六种工况。分别为：
工况1：纵桥向按第一联边跨（ 28m跨径） 0．4L截面最大正弯矩和挠度的最不利位置布载，横桥向为机动车道中载。
工况2：纵桥向按第一联边跨（ 28m跨径） 0．4L截面最大正弯矩和挠度的最不利位置布载，横桥向为机动车道偏载。
工况3：纵桥向按第一联中支承截面桥面连续最大负弯矩的最不利位置布载。
工况4：纵桥向按第二联第一跨跨中截面最大正弯矩的最不利位置布载，横桥向为机动车道中载。
工况5：纵桥向按第二联第一跨跨中截面最大正弯矩的最不利位置布载，横桥向为机动车道偏载。
工况6：纵桥向按盖梁截面的最不利位置布载。
3．5试验过程
（ 1） 准备过程
试验前分别检查各试验孔，在正式加载试验之前，完成如下准备工作：①试验前，按照试验方案要求租用试验车辆并装载过磅，记录试验车的原始数据以便进行分析。清理桥面，标计加载位置及测点布设位置。②对试验孔按前述的应变和挠度测点布置方式进行放样，利用检测支架在主梁和盖梁下缘及侧面布片，布片时先对各测点位置实施打磨找平并清洗干净，粘贴应变片，并作防潮处理。为排除测试过程中大气温度变化带来的影响，布设处于同一温度场而不同荷载影响的温度补偿应变片。同时在挠度测点位置处布设百分表。③布设测试仪器及传导器连接导线，联机调试仪器。量测各个应变片，确保线路畅通，检查机电百分表，使其处于良好的工作状态。④进行预加载，进一步检查应变片、百分表读数，一切无误后，方可按工况位置进行加载试验。
（ 2） 荷载试验
①对每一工况的每一次加载，载重汽车加载到位后，关闭发动机，待数据完全稳定后进行数据采集并记录打印。卸载10mi n以上，再进行重新加载，以便使结构恢复弹性变形，消除塑性残余变形。②加载中各工况均采用分级加载，按每车道试验车辆递增加载。③现场试验中，各工况保证有两个平行试验，并在试验中对重要测点数据与理论值及时进行分析比较，以保证试验过程结构安全。
3．6试验结果及分析
（ 1） 试验数据分析
试验荷载效应理论值采用桥梁结构分析专用程序计算得到。
（ 2） 试验结果
静载试验结果包括试验工况下各测点应变值和挠度值。
在试验荷载作用下各个工况相应控制截面应变实测值与计算值见表1。试验荷载作用下各个工况相应控制截面应变横向分布见图2、图3。应变以拉应变为正，压应变为负（ 由于篇幅的原因，仅介绍工况）。
4、结语
在相当于城市一A级设计荷载作用下，由静载试验数据分析可知：（1）测点应变分析。第一联边跨（ 28m跨径） 0．4L截面测点机动车道中载时应变比值在56％—77％之间，平均值为71％，机动车道偏载时应变比值在60％- 88％之间，平均值为74％；第二联第一跨跨中截面测点机动车道中载时应变比值在43％’58％之间，平均值为52％，机动车道偏载时应变比值在30％，52％之间，平均值为46％。第一联中支承截面应变实测表明主梁结构呈简支工作状态，与设计吻合；盖梁应变实测值与计算值接近，绝对值较小。（ 2） 各试验工况下测点挠度分析。第一联边跨0．4L截面测点机动车道中载时挠度变比值在47％一76％之间。平均值为65％，机动车道偏载时挠度比值在39％- 84％之间，平均值为64％；第二联第一跨跨中截面测点机动车道中载时挠度比值在40％一73％之间，平均值为6I ％，机动车道偏载时挠度比值在33％_76％之间，平均值为58％；盖梁跨中挠度实测值与计算值接近，绝对值较小。
静载试验结果表明结主粱桥跨结构在设计荷载作用下，处于弹性工作状态，其刚度和承载能力满足设计要求，且有较充足的安全储备。
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