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青草背長江大橋荷載試驗分析
2017-07-31 
   隨著公路運輸事業(yè)的飛速發(fā)展,公路建設進入一個前所未有的大發(fā)展階段,我國依靠自己的力量,建成了不同結構形式的大跨度懸索橋、斜拉橋、拱橋、連續(xù)剛構橋等等,這些橋梁技術復雜,科技含量高,施工難度大,表明我國橋梁建設技術水平已經邁入世界先進行列。對于這些大量新建橋梁,尤其是新型結構特大橋,為了保證高架橋梁成橋后的正常運營,有必要通過橋梁現場荷載試驗對橋梁結構工作狀態(tài)進行直接測試,以此確定橋梁的實際承載能力。

   1 工程概況

   涪陵青草背長江大橋位于重慶市南川至涪陵高速公路上,本橋橋型為主跨788m單跨雙鉸簡支鋼箱梁懸索橋,全橋長度為1719m。按雙向四車道高速公路標準建設,設計時速80km/h,設計荷載為公路―I級,檢修道荷載:2.5kN/m2。主橋全寬為27.5m。在設計成橋狀態(tài)下,中跨理論垂度為78.8m,主跨垂跨比為1:10,主纜中心距28.70m。

   為保證橋梁運營的可靠性,需對該橋進行橋梁荷載試驗。通過對橋梁進行荷載試驗,檢驗橋梁結構承載能力及其工作環(huán)境是否符合設計荷載標準或滿足使用要求。

   2荷載試驗內容

   測試內容包括以下方面:

   2.1 靜載試驗

   2.1.1試驗加載的工況

   工況T1主要測試正載作用下主纜最大彎矩和吊索最大索力的增量;工況T2主要測試控制值為塔頂最大位移、主纜跨中向下位移;工況T3主要測試正載作用下主梁最大縱橋向位移、主梁最大豎向撓度、主纜最大向下撓度和主纜最大向上撓度;工況T4主要測試偏載作用下主梁最大彎矩和吊索最大索力增量;工況T5主要測試控制量為主梁最大縱橋向位移、主梁最大豎向撓度、主纜最大向下撓度、主纜最大向上撓度。

   2.1.2工況測試結果分析

   由于篇幅有限,本文對所以工況的結構進行分析得出結論,工況在測試點的校驗系數均在《大跨徑混凝土橋梁的試驗方法》要求范圍內。在工況荷載作用下,強度和剛度正常,滿足要求。

   2.2 動載試驗

   2.2.1 試驗內容

   本次橋梁動載試驗的測試內容包括地脈動測試、跑車測試。

  ?。?) 脈動試驗

   在橋面無任何交通荷載以及橋址附近無規(guī)則激振源的情況下,通過高靈敏度動力測試系統(tǒng)測定橋址處風荷載、地脈動、水流等隨機荷載激振而引起橋跨結構的微小振動響應,測得結構的自振頻率、阻尼比、振型等動力學特征。

   (2)跑車試驗

   試驗時采用4輛重300kN的試驗車并排橫向對稱布置,分別以20km/h、30km/h、40km/h、50km/h的速度通過橋跨結構,由于在行駛過程中對橋面產生沖擊作用,從而使橋梁結構產生振動。通過動力測試系統(tǒng)測定橋跨結構主要控制截面測點的動應變時間歷程曲線。得到橋梁主要控制截面測點在不同車速下的最大動應變及沖擊效應。

   2.2.2 動載試驗數據分析

   本次脈動試驗測試結果包括主橋基頻、振型以及阻尼比,測試結果如表2.2-1所示:

   通過脈動試驗結果分析,橋梁實測豎彎基頻為0.192Hz,大于理論計算頻率,其與計算頻率比值為1.25,阻尼比為2.716%。主橋動力特性正常。

   各跑車工況下,測試截面實測動應變值正常,測試截面實測應變增大系數正常。各跑車工況下,主橋動力響應正常。

   3結語

   荷載試驗結果表明:試驗橋梁的受力性能和正常使用狀態(tài)極限承載力滿足設計荷載等級公路-I級要求,結構工作狀況良好,符合通車條件。

   參考文獻

   [1] JTJ02385,公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范[S] .

   [2] JTJ02185,公路橋梁設計通用規(guī)范[S].

   [3]諶潤水,胡劍芳,鄧經國.公路橋梁荷載試驗[M].北京: 人民交通出版社,2003.

   [4]交通部公路科學研究所,交通部公路局技術處.大跨徑混凝土橋梁的試驗方法[M].北京:人民交通出版社,1982.

   [5]王建華.橋涵工程試驗檢測技術[M].北京: 人民交通出版社,2004.

   作者簡介

   1 謝應爽,重慶市交委工程質量安全監(jiān)督局,高級工程師,1974.04

   2 沈小俊,重慶市交委工程質量安全監(jiān)督局,教授級高工,1971.11

   3 高飛,重慶市交委工程質量安全監(jiān)督局,高級工程師,1979.09
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