某连续刚构桥成桥静载试验研究

【摘要】 为了解新建桥梁结构的受力状态及工作特性，需要对桥梁进行竣工验收性静载试验，测得各种力学性能指标，在对大量测试数据进行整理分析的基础上，得出该桥承载能力满足正常使用要求的结论。

【关键词】 新建桥梁；静载试验；力学性能；校验系数

1.基本资料

某新建大桥为一座三跨65+112+65m预应力混凝土变截面连续刚构桥，桥长260.3m，桥墩为双薄壁墩，桩基础，桥台为重力式U型桥台，桥面全宽7.5m。箱梁为三向预应力混凝土结构，采用单箱单室截面。

2.外观检查

在对桥梁做静载试验之前对测试截面附近进行了外观检查，检查发现，1）桥梁的内外轮廓线条顺滑清晰，无突变或明显弯折现象；2）桥梁各墩、台身以及盖梁混凝土表面平整，施工缝平顺，棱角线平直，没有蜂窝麻面现象；3）支座表面清洁，周围无杂物堆积，挡块垫石表面平整，光洁，棱角线平直。4）箱梁几何尺寸满足设计要求，中跨跨中顶板附近发现4条纵向裂缝，裂缝最长为5.4m，裂缝宽0.1mm。

3.靜载试验

3.1 静载试验工况

静载试验首先要确定加载位置，即确定试验的加载工况。根据该桥的实际跨径布置，并对其进行理论计算，确定静载试验工况为三个[1]：

工况1：中跨跨中最大正弯矩截面（K1）加载；

工况2：墩顶最大负弯矩截面（K2）加载；

工况3：边跨最大正弯矩截面（K3）加载。

3.2 测试截面的选择

根据箱梁在车辆活载作用下的内力和挠度包络图，结合施工监控时预埋的传感器情况，确定边跨最大正弯矩截面（K3），墩顶最大负弯矩截面（K2），中跨跨中最大正弯矩截面（K1）作为试验控制截面，观察其在最大试验荷载作用下的应变、挠度以及结构裂缝变化情况。受检截面位置示意图如图1所示。

3.3 主梁应力测点及位移测点布置

箱梁上所有截面应变片均按顺桥向粘贴于顶板和底板上。因受地形限制，本次试验挠度测点布置在两侧栏杆上面，本桥共设置6个挠度测点，每个截面上布置2个挠度测点，如图2所示。

3.4 加载车辆

根据《大跨径混凝土桥梁的试验方法》规定的静荷载试验效率及设计控制内力，确定本次试验加载车辆选用6辆30t左右的三轴重车[2]。

3.5 加载效率

根据试验车辆产生的控制截面内力与设计荷载产生的控制截面内力之比，确定出本次荷载试验的加载效率为0.93～0.98，满足《大跨径混凝土桥梁的试验方法》规定0.80<η≤1.05的要求。

3.6 静载试验结果分析

选取工况一作用下的计算结果及实测值，其校验系数 =实测值/理论值。由表1、表2的计算结果可知，在荷载作用下控制截面的应变、挠度校验系数均小于1.0，各测点相对残余应变、变形均小于20%，表明结构处于弹性工作阶段[3]。

4.试验结论分析

1）本次试验中跨跨中截面荷载效率为0.95，墩顶截面荷载效率为0.98，边跨跨中截面荷载效率为0.93，符合《试验方法》的规定。

2）根据应变测试结果可知，在试验荷载作用下，各测试截面各应变测点的实测应变值均小于理论计算值，各截面测点的应变校验系数均小于1.0，各测点相对残余应变均小于20%，表明连续刚构受检桥跨的实际强度满足要求[4]。

3）根据挠度测试结果可知，在试验荷载作用下，各测试截面各挠度测点的实测挠度值均小于理论计算值，各截面测点的挠度校验系数均小于1.0，各测点相对残余变形均小于20%，表明受检桥跨的实际刚度满足要求。

试验加载过程中，受检桥跨原有裂缝未见发展，未观测到测试截面新裂缝的产生。

参考文献

[1] 交通部第二公路勘察设计院 公路旧桥承载能力鉴定方法 人民交通出版社，1988年

[2] 交通部公路科学研究所等 大跨径混凝土桥梁的试验方法 人民交通出版社，1982年

[3] 公路桥涵设计通用规范（JTG D60—2004）

[4] 公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62—2004）

作者简介：江宇（1988-）男，民族：汉，籍贯：四川，工作单位：重庆交通大学土木学院，研究方向：桥梁与隧道工程