进步桥静载试验与结构评定.pdf

第八届全国王见代结构T程学术研讨会 进步桥静载试验与结构评定 刘杰肖旭辉谢剑李赋通 (天津夫学建筑【程学院．天津300072 提要：自锚式桁吊组合钢桥足～种比较新颖的结构形式，周内外尚未有太多的理论经验去借绉．为r对桥梁结JC,j在荷载作用下的 工作件能及使用能力做出【F确的评价，本文结合成桥载荷试验和理沦计算刘桥粱上部各杆件在最不利位置下应力和跨中挠 度进行r对比分析，这刘以后相同炎型的桥梁有较大参考意义。 关键词：钢桁桥，J：况，载荷试验，应力，挠度，有限兀分析 一、弓【言 桥梁结构荷载试验就是对桥梁结构物进行直接加载测试的‘项科学试验工作，其目的是通过荷载试验，了解 桥梁结构在试验荷载作用卜．的实际工作状态，从而判断桥梁结构的安全承载能力及评价桥梁的营运质量。对于一 些在理论上难以计算的部位，通过荷载试验町达到赢接了解其受力状态的目的；通过荷载试验可以榆验桥梁结构 的设计与施工质量，通过荷载试验ar以确定新桥的结构实际的承载能力，为制定桥梁加吲或改建技术入案提供依 据。此外，通过对新建桥梁结构的竣工荷载试验以及针对性很强的研究性试验，可为发展桥梁设计理论和提高施 工工艺水平，不断地积累技术数据并提供利学依据¨4j。 二、桥梁静载实验项目 (一)进步桥结构概况 天津市进步桥工程西起南开B．东屿路，分别跨越张自忠路，海河以及海河东路，终止f河北区进步道与平安 街交口处。桥梁跨径布置为26m+128m+26m，为一座白锚式桁吊组合钢结构桥，桥梁总长度180m，桥梁面积 4985．2m2，如图2-1所示： 。 T、【p建筑2008增蕾 第八届全国现代结构I程学术研讨会 图2-1进步桥纵横断面 汁：标沣l_9分别为1 9号主竖杆，标沣10—1 7分别为l_2斜杆，2 3斜杆，3 4斜杆．4 5斜杆．5-6斜杆， 6—7斜杆，7 8斜杆，标注18 25分别为1_2上弦，2-3上弦，3—4上弦，4-5上弦，5_6上弦，6—7土弦。7 8 上弦。 (二)有限元模型建立 丰¨算r}一采用生问壳单元shell63横拟各构件箱形截面。m扦采用linkl0单元模拟【ii 14] 图2-2结构整体模型 (三)试验瞢载工况 为7满足鉴定轿粱承载力的要求．试验荷载I况的选择应反映桥粱结构的最不利受力状态。根据测试山容， 桥跨结构的试验荷载主要工况2种 主要I况1：纵桥向按截面A(1 28m跨中)弯距和挠度最不利位置布置荷载，横桥向对称布置。 t要I况2：桥纵向按截面A(128m跨小)弯距和挠度母不利位置却置荷载，横桥向偏心布置。 (四)等效建荷的确定 试验加载时为了保证静载试验效果，在选择试验荷载的大小和加载位置时采用静载试验效率系数目进行控制 ”‘。按理论计算或检测的控制截面的最不利工作条件布黄荷载．使控制截醯选到照太试验效率。根据设计荷载作 用下的活城内力及试验荷载作用F的活载内力，采用等效荷载的试验方法确定试验荷毂。按等效倚载的原则．控 制断面上的荷载敬应基奉相等，井耍求荷载效率系数满足rlO 80的条件。对于主要I况．计算选用4辆载重为 3m的车作为等效载荷，荷载效率系数满足r／=90。 (五)试验瞢藏分轻与加t方式 为了了解结构应力或位移随试验荷载增加的变化关系和防止结构意外损坏．试验荷载需逐级增加。用车辆加 载一般分成2-3级．用重物加载为3-4缓即基奉荷载的60％．蛐％，90％和100％。车辆荷载的分纽采用加载车位 于控制截面内力纵横向影响线不同位置的方法”j。 IⅡ建n 2∞8镕w i377 第八J出全国现代结构_丁程学术研讨会 表2—1工况1、2加载情况表(加载效率90％) 车辆编 午辆 血 载俺嚣(距0#台的距离，单位：m) 吨位 0％ 4(m 60％ 70％ 80％ 00％ 100％ Al 30t 26 50 62 68 74 H0 86 A2 30t 26 50 62 68 74 80 86 A3 30 L 26 50 62 68 74 80 86 A4 ：30 L 26 50 62 68 74 抖O 86 B1 30f 154 130 118 112 106 100 94 B2 30t 154 130 118 112 106 100 94 B3 30t 1j4 130 118 112 106 100 94 B4 30t 154 130 118 112 106 100 94 (六了测点布置 1、结构挠度测点的布设：选择主跨跨中截面、L／4截面、边跨跨中截面作为测试截面，每个测试截面设置2 个挠度观测点，五个截面共挠度测点10个。 2、结构应力测点的布没：在桥梁主竖杆、斜杆、上弦轩、V撑上布置相应的测点，应力应变测点的布没应 能测出内力控制截面沿向、竖向、横向的应力分布状态。 (七)实验仪器 实验仪器包括： l、BGK4000、