xxxx桥荷载试验方案
一、桥梁概况
xxxx桥全段起点与沙西线相交,终点止与绕城高速,是成都市规划环形货运交通干线一货运大道的组成部分。
桥梁全长为230米。
本桥孔跨布置形式为3-30+40+3-30m,主跨40m钢箱梁跨越天斑路。
主要技术指标如下: 1)公路等级:城市主干道;
2)设计车速:50km/h;
3)荷载标准:汽车城-A级;
4)地震设防烈度:抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值0.10g;设计特征周期为0.45秒;
5)桥梁结构设计基准期:100年;安全等级:一级
图1上部横断面一般示意图(单位:mm)
图2第一联上部横断面一般示意图(单位:mm)
二、荷载试验
(一)试验目的及试验依据
1、试验目的
1)通过测定桥跨结构在试验荷载作用下的控制截面应力和挠度,并与理论计算值比较,检验实际结构控制截面应力与挠度值是否与设计要求相符;
2)通过动荷载试验以及结构固有模态参数的实桥测试,了解桥跨结构的动力特性,以及各控制部位在使用荷载下的动力性能。
3)通过现场加载试验以及对试验观测数据和试验现象的综合分析,对实际结构作出总体评价,为交工验收提供技术依据;
2、试验依据
1)《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011);
2)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004);
3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004);
4)《城市桥梁设计规范》;
(二)试验项目
该桥主跨为40m标准跨径钢箱梁,两边跨均为3跨30m简支小箱梁。
根据
桥型布置及桥跨的对称性,本次试验选取主跨40m 箱梁以及一边跨,试验桥跨共二跨。
试验包括静载试验与动载试验:
1、静载试验
选择主梁跨中截面为应变和挠度测试截面,主要测试以下项目:
1)主梁控制截面在试验荷载下的应变(应力);
2)主梁控制截面在试验荷载下的挠度;
2、动载试验
1)桥跨结构自振频率与阻尼;
2)桥跨结构动力反应及冲击系数。
三、试验加载方案
(一)静载试验部分
1、荷载试验理论分析原理
在布设试验荷载时,致使布载结果与设计荷载效应之比接近于所希望的加载效率,并求解试验荷载下的内力。
此内力与设计活荷载效应之比为加载效率。
2、荷载试验
①试验荷载
静载试验荷载一方面应保证结构的安全性,另一方面又应能充分暴露结构承
载能力问题,根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》中的规定,加载效率系数
q取为:
0.95 ::q :: 1.05 ,
1)主跨
在城-A级荷载作用下,经计算确定静载试验需用420kN载重汽车4辆,前
后轴轴距为4.5m,前轴轴重90kN,后轴轴重330kN。
表1试验弯矩和试验效率
2)边跨
在城-A级荷载作用下,经计算确定静载试验需用420kN载重汽车4辆,前
后轴轴距为4.5m,前轴轴重90kN,后轴轴重330kN。
表2试验弯矩和试验效率
②试验荷载布置
按测试截面的控制弯矩及控制挠度布载,试验荷载工况为:跨中截面最大正弯矩工况,横桥向为偏载(最外一辆车外车轮中心线距中间分隔带0.5m)。
试验加载过程中,按跨中截面弯矩影响线分级加载,分四级实施加载。
③测点布置
1)主跨
应变测点:沿箱梁跨中截面底板中心布设应变测点,每根箱梁布设2个测点,共计6个应变测点。
挠度测点:箱梁跨中截面底面纵向布设挠度测点,每根箱梁布各设1个测点。
箱梁支座截面中梁底面布设挠度测点1个。
共计4个挠度测点。
应变测点及挠度测点布置方案见图3、图4:
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聲厘籌 摩应变测点 SI 01 S2
S3 02 S4
S5 03 S6
A 挠度测点
图3跨中截面测点布置图
图5试验荷载横向布置(单位:cm )
2)边跨
应变测点:跨中位置沿箱梁截面底板中心布设应变测点, 每个箱梁布设一个 测点,共计4个应变测点。
挠度测点:沿箱梁跨中截面底面纵向布设挠度测点,
每隔一根箱梁布设一个 测点。
箱梁支座截面底面任选其中一根中梁布设 1个挠度测点。
共计3个挠度测 占 八、、
4 ------------------------
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图4支点截面测点布置图
应变测点及挠度测点布置方案见图6图7
图6跨中截面测点布置图
图7支座截面测点布置图
30m
图8试验荷载横向布置(单位:cm)
③加载方案
1)将加载汽车过地磅称重后,排列于被测试桥跨外20米以上。
2)正式加载前,加载车辆缓慢地来回二次对全桥进行预压,然后非工作人
员退场,待一切工作安排就绪,各试验量测仪表读数调零,进行第一次空载读数, 同时记录试验的气候温度。
3)每级汽车荷载驶入指定的区域就位后,稳定10 分钟记录加载后开始试验观测第一次读数,间隔10 分钟再记录加载的第二次读数,两次读数差均小于前次读数增量的10%时,认为结构变形已趋稳定。
此时所记录的数据为试验实测数据。
(二)动载试验部分
1、试验工况动载试验是采用一辆重量约为300kN 的汽车,按如下3 种工况进行动载试验:
1)在桥面上,汽车分别20km/h、30 km/h 、40km/h 的行驶速度进行跑车使桥梁产生受迫振动,测量桥梁的振动频率和振幅。
2)试验跨的跨中位置,汽车从约15cm 高的垫木上后轮自由下落对桥梁进行的激励振动,测量桥梁的固有振动频率和阻尼。
3)在桥梁无车辆通行时,桥梁受环境自然激励,测量桥梁的固有振动频率。
2、测点布置
动态测试的测点沿桥跨布置三个截面,即在L/4 、L/2、3L/4 位置布置测点,每个截面布置两个测点(见图9、图10)。
大桥的振动信号通过加速度传感器予以测量,并由计算进行数据采集和记录,然后在通过动态信号分析软件进行分析,给出桥梁动态试验结果
12. 75m
四、试验措施
1、在桥梁跨中位置下方搭设脚手架,以便于测点安装。
脚手架需安全可靠、 满足相关规范要求
2、 试验过程中,暂时封闭桥梁的车辆通行,待检测完毕后恢复。
3、 采取具体的安全措施,派出专人监控检测过程中的安全问题,保障检测
人员的
L/4 L/2 L3/4 D2-1 (D2-2)
D3-1(D3-2)
图9主跨动载试验测点布置示意图
»1-1
Dl-2
▲
▲ D1;2
图10边跨动载试验测点布置示意图
安全
五、项目报价
本次荷载试验项目报价为:
表3桥梁荷载试验报价表
说明:上述报价中仅为荷载试验检测费用,不包括检测措施费:脚手架及其搭设和载重汽车等。
附:试验仪器表
附表1 试验仪器表。