高嵇大橋靜載試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
2017-04-24
1 工程概況
高嵇大橋是位于江蘇省淮安市金湖縣金寶河上的系桿拱橋，主跨長100m，寬9m。道路等級為三級， 設(shè)計(jì)車速為30km/h，設(shè)計(jì)荷載為公路II級，環(huán)境類別為Ⅰ類環(huán)境。該橋于2013年9月20竣工。
高嵇大橋矢跨比為f/L=1/5，拱肋采用鋼管混凝土，斷面形式為啞鈴形系梁采用12根?oS15.20-14鋼束。吊桿采用工廠定型生產(chǎn)的?o5-85鍍鋅平行鋼絲束，現(xiàn)場安裝，吊桿間距5.4m。橋面板為厚度22cm的預(yù)制C40混凝土實(shí)心板。橋面鋪裝為瀝青混凝土。
2 荷載試驗(yàn)的意義及目的
高嵇大橋是跨徑100m的新建系桿拱橋，其跨度較大，通過荷載試驗(yàn)可以為竣工驗(yàn)收提供一個技術(shù)支撐，同時高嵇大橋運(yùn)用了許多新工藝新材料，因此更有必要對高嵇大橋進(jìn)行靜載試驗(yàn)。荷載試驗(yàn)的目的如下：
（1）通過靜載試驗(yàn)，掌握結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有工作狀況，判斷橋梁的實(shí)際工作狀況是否符合設(shè)計(jì)要求或處于正常受力狀態(tài)。
?。?）通過靜載試驗(yàn)研究和理論計(jì)算分析，對橋梁的承載能力及工作狀況作出綜合評價。
?。?）通過靜載試驗(yàn)來檢驗(yàn)橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，說明工程的安全度和可靠性，并將試驗(yàn)報(bào)告作為評定工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量優(yōu)劣的主要技術(shù)文件和依據(jù)。
3 橋梁靜載試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
橋梁靜載試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)包括：確定測試截面、測點(diǎn)布置、加載工況、加載注意事項(xiàng)等。
3.1測試截面的確定
利用橋梁結(jié)構(gòu)分析專用程序Midas Civil 2012對該橋進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算分析。該橋設(shè)計(jì)為2車道，采用公路Ⅱ級荷載加載，并按照規(guī)范取1的橫向折減系數(shù)。模型如圖1：
主橋最不利荷載布設(shè)下偏載側(cè)彎矩包絡(luò)圖如圖2所示，根據(jù)主橋活載作用下的內(nèi)力包絡(luò)圖，可確定各測試控制截面。
3.2測點(diǎn)布置
（1）應(yīng)力測點(diǎn)布置
?。?）撓度測點(diǎn)布置
3.3加載工況
3.3.1加載車型
靜載試驗(yàn)擬采用30T車進(jìn)行等效加載，三排車輪之間距離分別為140cm、350cm，左右輪間距180cm。試驗(yàn)車輛經(jīng)地?稱重，誤差控制在5%以內(nèi)。
車隊(duì)縱向位置按Midas Civil軟件計(jì)算的影響線進(jìn)行布設(shè)，為保證試驗(yàn)效果，對于某一特定荷載工況，試驗(yàn)荷載的大小和加載位置的選擇采用靜載試驗(yàn)效率系數(shù)?`d進(jìn)行控制，靜力試驗(yàn)荷載的效率系數(shù)一般應(yīng)滿足0.80～1.05之間。
3.3.2主橋加載工況及其荷載布置
（1）工況1：1/4跨截面系梁最不利正彎矩效應(yīng)北側(cè)偏載。
?。?）工況2：1/4跨截面拱肋和系梁最不利正彎矩效應(yīng)南側(cè)偏載。
?。?）工況3：1/2跨截面拱肋和系梁最不利正彎矩效應(yīng)北側(cè)偏載。
?。?）工況4：1/2跨截面拱肋和系梁最不利正彎矩效應(yīng)南側(cè)偏載。
以上各荷載工況的系梁荷載效率系數(shù)如表1所示。
4 小結(jié)
正確的橋梁試驗(yàn)方法是荷載試驗(yàn)取的成功的關(guān)鍵，荷載試驗(yàn)是評價橋跨結(jié)構(gòu)承載能力、動力性能的一項(xiàng)重要標(biāo)準(zhǔn)。
參考文獻(xiàn)
[1] JTG H11-2004.公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范[S].
[2] 交通部.公路舊橋承載能力鑒定方法（試行）[M].北京：人民交通出版社，1988.
