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1项目概述1
2试验目的1
3试验依据1
4试验方案设计1
5计算分析3
6实测结果4
7试验成果的整理和分析4
8结论7
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-1
项目概述
xx公路桥,上部结构为3*16m简支预应力混凝土空心板梁。本次试验选取1片16m预制预应力混凝土空心板梁进行单梁静载检测。选取试验梁为中梁(1-2#)。
受检试验梁放置于梁场,梁两端(沿支座中心线位置)由枕木支撑,在试验前对受检梁进行了外观检查。本次试验采用千斤顶集中荷载的方法予以加载。
试验目的
检测单梁的施工质量,检验工程的安全性和可靠性;
观测加载的过程中构件有关参数的变化情况;
判定单梁承载能力是否满足设计要求;
试验依据
(1)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015);
(2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJD62-2004);
《公路工程技术标准》(JTGB01-2014);
《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011);
《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/TJ21-2011);
《公路桥梁荷载试验规程》(JTG/TJ21-01-2015);
(7)委托方提供的设计图纸资料。
试验方案设计
试验内容的确定
桥梁结构试验是对桥梁结构物工作状态进行直接测试的一种鉴定手段,而静载试验就是其中一种主要的测试方法,单梁的静载试验是将静荷载作用在梁的指定位置,测试结构在静荷载作用下的静位移以及其它试验参数,从而推断桥梁结构在荷载作用下的工作状态。本次试验内容为:
在单梁受力作用时观测梁的挠度和支点沉陷;
在单梁受力作用时观测梁的应力应变;
(3)观察单梁是否有裂缝产生。
-2-
-1
现场荷载加载方式
通过对梁的营运特点分析,选择受检梁的跨中截面的弯矩为控制指标。根据现场的
实地调查,采用砂袋,分五级、均布加载的方式具体加载方式如图4-1所示。
左支点
右支点
LP
图4-1均布加载图示
主要仪器设备
主要检测仪器及设备一览表
序号
设备名称
规格型号
精度
1
综合测试仪
JMZX-3003
1“8
2
大量程百分表
30mm
为使试验结果准确、可靠,共选择3个测试截面,分别为左支点处、跨中处和右支点处,具体布置见图4-2和图4-3所示。
右支点
左支点
图4-2梁体挠度测点布置断面示意图
II
z\/\
(I
Cl
图4-3控制截面应变测点布置示意图
计算分析
计算图式
各级荷载作用下跨中截面附加应变和挠度理论计算值梁的挠度和应变理论计算模
型采用图5-1所示。
图5-1梁的理论计算图示
加载重量计算结果
受检梁截面的设计控制弯矩值、加载重量、加载弯矩值具体值见下表5-1
表5-1试验梁加载重量及效率系数表
梁型号
设计控制弯矩()
集中加载力(kN)
加载弯矩()
加载效率系数
中梁
理论变形计算结果
本次静载试验共分五个等级,其加载的集度分别为50%f70%f80%f90%f100%。根据上述截面特性参数和计算图式,各级荷载作用下各控制截面的挠度理论计算结果如下表5-2所示,各级荷载作用下各控制截面的应变理论计算结果如下表5-3所示。
表5-2中梁控制截面在逐级荷载作用下的理论挠度值(mm)
-3-
-1
荷载等级
-一一
-二二
三
四
五
均布荷载(kN)
挠度L/2(mm)
表5-3中梁控制截面在逐级荷载作用下的理论应变值(|J£)
荷载等级
-一一
-二二
三
四
五
均布荷载(kN)
应变(M£)
C1
实测结果
在各级荷载作用下,根据下式进行修正得空心板梁各控制截面挠度实测修正值f
(修正后)结果如表6-1所示。
表6-1中梁各截面在分级荷载作用下的观测挠度值(修正后)(mm)
荷载等级
-一一
-二二
三
四
五
卸载
L/2截面
在各级荷载作用下,空心板梁各控制截面应变实测值结果如表6-2所示。
表6-2中梁各测点在分级荷载作用下的观测应变值(“)
荷载等级
-一一
-二二
三
四
五
卸载
应变(M£)
C1
试验成果的整理和分析
单梁承载能力的评定用实测结构的校验系数耳来评定。
实测结构校验系数耳是试验的实测值与理论计算挠度之比,它反映结构的实际工作
状态。
对于挠度:
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实测挠度
理论挠度
实测结构校验系数n是一个重要的评定指标,可以从中判定桥梁结构的承载能力的
工作状态。
当nW1时,说明理论计算偏于安全,结构尚有一定的安全储备。这种情况说明桥
梁结构的工作状况良好。
试验成果的整理和分析
对于跨中截面挠度的校验系数如表7-1所示。
表7-1中梁跨中截面挠度校验系数
荷载等级
一一
一
三
四
五
实测挠度(mm)
平均校验系数
理论挠度(mm)
校验系数
最大荷载时,中梁的跨中截面的挠度为xxmm。
从表7-1中可以看出,在各级试验荷载作用下,中梁的跨中挠度校验系数n为xx表明受检梁在试验荷载的作用下,刚度满足设计要求。
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-1
在不同等级的均布荷载作用挠度和荷载大致呈线性关系,卸除荷载后,中梁的跨中最大残余变形值为XXmm,其残余变形值与总变形值比值al均满足《公路桥梁荷载试验规程》(JTG/TJ21-01-2015)。
对于跨中截面应变的校验系数如表7-2所示。
表7-2中梁(跨中截面应变校验系数)
测点编号
荷载等级
—一
一
三
四
五
平均校验系数
C1
实测应变
(P£)
理论应变
(P£)
校验系数
从表7-2中可以看出,在各级试验荷载作用下,中梁的跨中应变校验系数为XX表明受检梁在试验荷载的作用下,强度满足设计要求。卸除荷载后,其残余应变值与总应变值的比值al满足《公路桥梁荷载试验规程》(JTG/TJ21-01-2015)中a1<。
梁体在试验加载过程中未发现新增及扩展裂缝。
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8结论
滁河三级干渠续建及四级站出水段西任家公路桥,通过受检空心板梁在不同等级荷载作用下的静载试验,检测结果如下:
静载试验加载效率:中梁的荷载试验加荷效率为XX,>>。
q
挠度校验系数:在各级试验荷载作用下,,其平均校验系数耳为XX,表明受检梁在试验荷载的作用下,刚度满足设计要求。
应变校验系数:在各级试验荷载作用下,,其平均校验系数耳为xx,表明受检梁在试验荷载的作用下,强度满足设计要求。
残余变形:梁在最大试验荷载范围内,挠度与荷载呈线形关系,同时当荷载卸除后,梁的变形恢复较好,其残余变形值与总变形值比值al满足《公路桥梁荷载试验规程》(JTG/TJ21-01-2015)中a1<。
裂缝观测:梁体在试验加载过程中未发现新增及扩展裂缝。综上所述,通过对滁河三级干渠续建及四级站出水段西任家公路桥,中梁
(1-2#)的静载试验,其单梁承载力满足设计荷载公路-I级的正常使用要求。
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