斜梁桥荷载试验研究(论文)
摘要:随着国民经济的发展,交通运输量大幅度增长,斜桥产生了很多病害、出现缺陷,已严重影响到桥梁的正常使用,文中以哈大高速公路K571+145.97旧幅桥荷载试验为背景,详细分析了该斜梁桥的结构性能,并得出一些重要的结论。
关键词:斜梁桥;荷载试验;结构性能;研究
近年来,随着我国经济建设和交通事业的迅速发展,而且为了服从线性的要求,斜板桥的需求量亦大大增加。为解决斜板桥在实际应用中存在的问题,所以有必要对斜板桥的结构性能进行分析和研究,本文对哈大高速公路K571+145.97旧幅桥所做的荷载试验进行了详细的分析,不仅了解了在具体应用中斜梁桥的结构性能,而且从中也得出一些有价值的结论。
1.斜梁桥结构特点
高等级公路上的中、小型桥梁,往往为了服从线路的总走向,而将桥梁的中轴线与水流方向设计成斜交的,工程上将这样布置的桥梁称为斜梁桥。其结构受力特点总结如下:①纵向主弯矩比跨径为斜板长、宽度为b的矩形板小,并随斜交角的增大而减小。②荷载有向支承边的最短距离传递分配的趋势。③纵向最大弯矩的位置随斜角的增大从跨中向钝角部位移动。④除了斜跨径方向的主弯矩外,在钝角部位的角平分线垂直方向上,将产生接近于跨中弯矩值相当大的负弯矩。⑤横向弯矩比正板桥大的多。⑥支承边上的反力佷不均匀,钝角角隅处的反力可能比正板桥大数倍,而锐角处的反力却有所减少,甚至出现负反力。
2.工程概况
以哈大高速公路K571+145.97旧幅桥梁为例,该桥为2孔13米钢筋混凝土空心斜板桥,桥梁全长为26.2m, 设计荷载为汽车—超20级,挂车—120,桥面净宽为净—11+2 ?0.5米护栏,主梁采用钢筋混凝土空心板梁C40混凝土,桥面铺装为13㎝防水混凝土,墩台基础采用肋式埋置式桥台,天然扩大基础,全桥均采用球冠圆板式橡胶支座。为适应公路交通不断发展的需要,充分利用现有的公路桥梁,使之能安全的为公路交通运输服务,国家林业局工程质量监督管理总站检测中心于2007年10月19日对哈大公路K571+145.97处桥梁进行了荷载
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试验。
3. 静载试验
桥梁静载试验,主要是通过测量桥梁结构在静力试验荷载作用下的变形和应变,以确定桥梁结构的实际工作状态与设计期望值是否相符,它是检验桥梁结构实际性能,如结构的强度、刚度等最直接、最有效的方法。 3.1 测试截面
由于简支梁桥属于静定结构,受力简单明确,本桥上部结构型式为装配式钢筋混凝土空心板,计算跨径为12.96m,固选定跨中截面和支点截面作为测试截面,如图1所示:
图1 测试截面
3.2 测试项目
根据测试截面确定本桥的测试项目如下: ①跨中截面在试验荷载下的正应变; ②跨中截面在试验荷载下的挠度。 3.3 测试仪器设备
⑴应变测量仪器
采用千分表及千分表架。 ⑵挠度测量仪器
采用精度为0.01mm的百分表及磁性表座。 3.4 试验孔的选择
根据该桥的结构特点和桥下水流情况,拟选定主桥岸边无水桥孔(1#—2#墩之间的桥孔)为静载试验孔,测点布置如图2~图4所示。
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图2 主控截面布置图(cm) 图3 跨中截面A位移测点布置图
桥梁起点桩号k571+145.97桥梁起点k571+143
千分表桥梁终点桩号k571+171.97