姜唐湖退洪闸公路桥预应力空心板梁静载试验与分析

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米先张预应力空心板梁静载试验及分析

米先张预应力空心板梁静载试验及分析

米先张预应力空心板梁静载试验及分析摘要:针对对某高速公路13米空心板梁在安装前进行静载试验。

主要通过试验检测空心板在荷载作用下的应力和挠度,结合公路钢筋混凝土桥涵设计规范,验证现场预制空心板受力性能满足设计及使用要求。

关键词:空心板;有限元模型;静载试验;应力;挠度引言随着经济的持续发展,交通路网越来越发,当遇到路、桥和航道等通常采用梁板等形式跨越,为确保被跨下部通行安全和桥梁本身结构安全,在不同地域和场地预制的梁板,采用荷载试验是检测结构承载力评价中最有效、最直接的方法,也是检验桥梁使用前预制质量评定和工艺检验的最简便的方法。

1 工程概况某一级公路在跨越村道时采用6×13m先张预应力空心板梁,桥梁设计荷载为公路I级,桥面宽设计为12.5m。

在先张空心板首件预制完成后,验证预制板质量和受力情况是否满足设计要求,对首件预制板梁进行单联的静载试验。

本次静载试验目的是,在桥梁正常使用情况下,依据钢筋混凝土桥涵设计规范,评定预制板梁的受力性能能否满足设计及使用要求,同时验证施工质量。

2 静载试验依据及检测内容2.1 试验依据我国现行的《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)、《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2017)、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)、《公路桥梁荷载试验规程》(JTG/T J21-01-2015)和相关的设计文件及计算资料进行。

2.2 检测内容⑴最不利荷载作用下的应力(应变);⑵最不利荷载作用下的挠度(变形);⑶加载过程是否有裂缝产生及其变化。

3 静载试验检测方法静载检测是通过对检测荷载作用下梁板的应力与变形进行测量,从而对检测梁板工作状态和工作性能进行检验。

桥梁结构不仅受到自重及二期恒载的作用,同时还受到车辆荷载、人群荷载等活载的作用。

3.1 计算模型静载检测理论计算采用平面杆件有限元法,使用通用有限元程序Midas Civil计算,有限元模型如图1所示。

关于预应力混凝土桥梁的静载检测分析

关于预应力混凝土桥梁的静载检测分析

关于预应力混凝土桥梁的静载检测分析摘要:针对某预应力混凝土桥梁工程实际情况,对其静载试验的过程、方法和要点进行深入分析,以此保证静载试验顺利完成,试验结果准确无误,提供可靠的参考依据。

关键词:预应力混凝土桥梁;静载试验预应力混凝土桥梁是现在常见的桥梁形式之一,它具有良好的工程性质,但在完工后,为了掌握其承载力等性能指标,往往需要采用静载试验检测的方法。

因此,在必要对静载试验进行分析研究,保证静载试验结果准确性。

1工程概况某预应力混凝土结构桥梁中心桩号为K13+063,呈75°交叉,上部结构为预应力空心板,总长约72.65m,桥宽7m。

为确定桥梁承载能力能否达到设计要求,需对其进行静载试验。

现围绕本工程实际情况,对其静载试验作如下深入分析。

2静载试验2.1试验项目与量测方法(1)对于空心板的挠度,先在空心板的底部布置测点,然后利用百分表进行测试;(2)对与空心板上的应力应变,先在空心板的表面布置应变片,然后利用专门的数据采集装置实施量测[1]。

2.2荷载计算因试验中桥面上的沥青面层、现场环境条件、荷载的重量和加载方式都具有一定不确定性,使内力的计算结果可能与实际情况有很大差异,所以在试验开始前、过程中和完成后都要对结构内力计算实施调整,使计算结果尽可能接近实际情况。

2.3加载车辆(1)加载方案的制定按现行试验规程的要求,在静载试验过程中,不仅要保证结构处于安全稳定的状态,而且还要获得桥梁承载能力,对于荷载效率系数,从理论角度讲,所欲试验项目,无论轴力、弯矩或剪力,都要在相对最不利点加载和试验。

然而,在实际情况中,借助理论计算的方法,能对所有最不利点实施合并处理,从而提高试验效率和准确性。

(2)荷载加载系数当受到荷载持续作用时,所有试验梁对应的荷载效率系数都必须处在允许范围之内,以此充分体现出梁体具有的承载能力,同时要避免梁板由于荷载承受过大而损坏,即达到无损检测的目标[2]。

2.4试验加载步骤在加载的前1d,对应变片的实际粘贴情况进行检查,确认无误后,调试应变仪,使其处在检测的最佳状态,准确标示出变形测点具体位置,并确定加载车辆的轴重与轴距,作出加载线。

预应力空心板梁静载试验分析

预应力空心板梁静载试验分析

预应力空心板梁静载试验分析
卢长德
【期刊名称】《甘肃科技》
【年(卷),期】2009(25)16
【摘要】结合施工裂缝修补后的20m预应力混凝土空心板梁检测工程实例,介绍了桥梁静载试验的试验过程及其测试分析结果,对梁体质量进行了评价.
【总页数】4页(P108-110,134)
【作者】卢长德
【作者单位】中铁21局集团公司
【正文语种】中文
【中图分类】U445.57
【相关文献】
1.30m预应力混凝土空心板梁静载试验分析 [J], 何颖文
2.预应力混凝土空心板梁静载试验分析 [J], 周术明;胡和钦;刘恒
3.预应力空心板梁静载试验及分析 [J], 仇诗钊;张主华;周国华
4.预应力空心板梁静载试验与分析研究 [J], 路小龙
5.预应力混凝土空心板梁静载试验分析 [J], 许红声
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预应力混凝土空心板梁静载试验分析

预应力混凝土空心板梁静载试验分析

换算应力分别为 3 7 a 一. a 下缘拉应 . 、2 5 6 MP 6 MP ,
/m m
表 2 跨 中最大正 弯矩 工况控制截面挠度值

吨 吨
o 吨 嵋 吖 吨
图 4 各控 制截面挠度随荷载变化 曲线
图 5 跨 中截 面挠度随荷载变化 曲线 表 3 跨 中最大正 弯矩工况控制截面应变值( 单位 : ,e) u
1 a ay i fS i a fPr . te sCo c e eHol w l b Be m i l An l sso tl Lo d 0 e sr s n r t l l o Sa a
ZHO U Xu mig H U He q n , I He g . n , . i L U n
4 结 论
通过对 0 — 2右 3 号中板进行静载试验可知 , 荷载效率系数为 0 9 . ,挠度校验系数为 0 3 说 8 . , 6 明梁体抗弯刚度满足设计要求 ,同时具备一定的
参考 文 献 :
【 J G D 0 0 4 公路桥涵设计通用规范 【 . 1 T 6. 0 , ] 2 s ]
系数 1 6 . 后考虑荷载横 向分布系数及汽车荷载分 2
项系数确定极限承载力时的设计弯矩效应 .
( 特别是倒角位置) 存在麻面及起鳞现象( 见图 1, )
经施工单位排查 ,初步判断为脱模油剂成酸性所
致 ,另外业 主发现个别 梁体顶板厚度低 于设计
值 .为 了判断上述缺陷是否会对结构整体抗弯性 能产生影响,特选取比较严重的 1 片梁进行单梁
某市简支 2 2 m预应力混凝土空心板桥位 X0 于城际干道上 , 桥梁全长 4 . 桥梁宽度 2 68 m, 4 X ( 1. + 0 净 05 7 m 2 . m栏杆+ . X 5 0 5m空隙) 2 ,全宽 2 4m,每幅横向由 9 块空心板组成 ,设计荷载等 级 :公路 I . 级 在 目前己预制完成的部分空心板梁腹板外表

钢筋混凝土预应力梁桥静载试验评定以及分析

钢筋混凝土预应力梁桥静载试验评定以及分析

钢筋混凝土预应力梁桥静载试验评定以及分析1序言桥梁静力荷载试验是检验桥梁实际承载能力的主要方法,原理是:将标准设计荷载或标准设计荷载的等效荷载施加于实桥结构的指定位置,对实桥结构的应变分布、变形进行检测,以此对实桥结构的性能作出判断,从而达到检验桥梁结构的设计理论和计算方法是否合理,检验桥梁结构的设计与施工质量,判断桥梁结构实际的承载等级的目的。

[1]结合实际工作经验,从以下几个方面论述桥梁静力荷载试验的工作内容和实施方法。

2静载试验2.1静载试验内容静载试验是使试验荷载在指定位置对桥梁进行加载,测试桥面的挠度、桥梁控制截面的应力增量。

静载试验需首先通过理论分析,在试验前计算出各控制截面的内力影响线,进行静力加载计算,然后根据静力计算结果与荷载试验结果进行比较,再结合原施工控制所获得成桥状态恒载应力,以确定桥梁结构的实际工作状态与设计期望值是否相符,并判定结构的施工质量、运营安全度。

它是检验桥梁结构实际性能,如强度、刚度等的最直接、有效的方法。

试验荷载按照桥梁的静力试验活载内力与设计活载内力之比不小于0.85、且不大于1.05的原则确定。

试验时,需尽可能减少温度对测量结果的影响,同时需注意分级加载。

(1)应力观测。

由于该主桥结构对称,选择半跨布置测点以节约试验所需人力和物力。

一般而言,要求桥梁结构各点的实测应力差均小于理论计算值,即结构强度校验系数小于1,表明桥梁结构满足强度要求,否则不满足设计要求。

(2)变位观测。

通过实测变形和理论建模分析,可以得到桥梁的结构校验系数结构校验系数和强度校验系数一样,是评估桥梁承载力的重要参数之一。

如各点实测挠度值均小于理论计算值,即结构刚度校验系数小于1,表明桥梁结构的竖向静力刚度满足要求,否则不满足设计要求。

2.2静载试验加载工况根据该桥梁的结构形式和受力特点,考虑对称作用,选择中跨和东跨作为主要测试对象,主要分为2个工况,各个工况测试断面如下: (1)120#墩—121#墩跨段主梁L/2截面偏置布载正弯矩及挠度的加载试验;(2)120#墩—121#墩跨段主梁L/2截面对称布载正弯矩及挠度的加载试验。

静载试验检测技术在桥梁单片预应力砼空心板梁质量检测中分析应用

静载试验检测技术在桥梁单片预应力砼空心板梁质量检测中分析应用

静载试验检测技术在桥梁单片预应力砼空心板梁质量检测中的分析应用摘要:为了确定桥梁单片预应力砼空心板梁质量能否达到设计的要求,本文结合工程实例,详细阐述了桥梁工程中单片预应力砼空心板梁静载试验理论、加载方式、试验内容及结果分析,具有实际的工程意义。

关键词:单片预应力砼空心板梁;静载试验;加载方式;试验内容;结果分析。

0 引言近年来.随着交通建设的迅猛发展,各种桥梁的建设也日渐增加.因造价、工期、施工难度等各种因素的影响,大部分桥梁是以预制、吊装的预应力混凝土空心板梁桥为主。

在架设前对单片预应力混凝土空心板梁做静载试验,以便捡测是否安全、施工质量是否满足设计规范及设计要求,成为控制和确保桥梁质量的重要手段。

1 静载试验理论依据分析单片预应力混凝土空心板梁静载试验是通过对预制好的空心板梁直接加裁,并利用各种试验仪器来检测梁体的应变和挠度,从而确定梁体在外力作用下所发生的变化和梁体的整体工作状态的试验方法。

首先,根据设计荷载标准,采用桥梁有限元软件得到在正常使用极限状态下的最不利的成桥后的单片空心板梁(简称运营空心板梁)控制截面的活载内力和二期恒载在单片静载试验空心板梁(简称静载空心板梁)控制截面的二期恒载内力。

然后采用梁底应变等效的原则,根据现场的加载方式确定加载工况、测点布置等,使检测人员对试验结果有初步的估计。

2 静载试验的加载方式为了保证试验质量,荷载试验选择在结构温度趋于稳定的时间间隔内进行。

为了获取静载试验荷载与变位的相关曲线以及防止结构意外损伤,试验中的加卸载均采取分级的办法进行,在每一加载试验工况中,加载方式为单次逐级加到最大荷载,然后逐级卸到零荷载,并随时观测每级荷载下各控制参数的变化在实际操作中,可按以下两种方式进行加载。

2.1均匀堆放沙袋加载具体布载方式见图1。

图1 堆放沙袋加载布置图2.2千斤顶反力方式加载具体布载方式见图2。

在静载空心板梁的跨中位置安放千斤顶,然后在千斤顶上设置反力梁,并采取在反力梁上堆放荷载的措施,防止反力梁的上缘出现拉应力。

水闸公路桥预应力钢筋混凝土板静载试验分析

水闸公路桥预应力钢筋混凝土板静载试验分析
维普资讯
第3 期
总第 11 5 期
浙 江 水 利 科 技
Ze agH do cn s hj n yrt hi i e c
No 3 T tlN . 1 1 . oa o 水 闸 公 路 橇 预 应 力 钢 筋 混 凝 土 板 静 载 i 分 析 式验
表 2 跨 中折算荷载计算成果表
跨 中弯矩 /(N m 5 k・) 夸中折算荷载 P k /N
板 型 £/ 0m —— —— —l— —— —— —— ——— — 一 _ 设计 校核 设计 校核
( )板的抗裂性 监测 。在 等弯矩 区底部 两侧布 置长 标 3 距应变片 ,观测应 变最 大值 、最小 值及应 变均值 随荷 载的
2 2 试 验加 荷方案 的确定 。
此次试验属 鉴定性试 验 ,水 闸公 路桥后 张法预应 力钢 筋混凝土空心板静载试验分 l. m板与 1 . m板 ,试验加 11 60
的预应力钢 筋混凝 土板 桥 ,空心 板板 长分 别为 1 .6m和 10
1 .6m,宽度 0 9 0 7 . m,高度 06 。两岸公路 桥每孔净跨 9 .0m 1 . 6 0m,单孔 桥面由 1 块 空心板组成 ,板长 1 . 1 59 m,宽度 6
变化情况 ,以及时 发现裂 缝产生 的时 间 ,发现裂 缝所处 的 位置 ,并评价板的抗裂度。
1 . m板静载试验施加的折算荷 载 P的分别级为 :2 , 11 3
收稿 日期:2 )-12 t 7O—8 X
4 ,6 ,8 ,9 ,17 1 ,14k 3 3 3 8 0 ,16 2 N,其 中 9 N时跨 中等效 8 k 弯矩相应 于设计荷 载下的跨 中弯矩 ,荷载持 续时 间为 1 2 1 ,其余 各级荷载持续时 间均 为 0 5h 2 N时跨 中等 8h . ,14k

16m预应力混凝土空心板静载试验与分析

16m预应力混凝土空心板静载试验与分析

16m预应力混凝土空心板静载试验与分析【摘要】为了检验预应力混凝土空心板的施工质量,对预应力混凝土空心板进行了静载试验。

检验预应力混凝土空心板刚度、强度及抗裂性能是否满足设计要求。

【关键词】静载试验;预应力;混凝土空心板1.引言某桥梁为预应力混凝土空心板桥,结构形式为1×16m装配式预应力(A类)混凝土简支空心板。

上部结构横向布置12片空心板,梁高0.8 m,标准间距1.25 m,预制边梁宽1.615 m。

下部结构桥台采用薄壁桥台配D120钻孔灌注桩基础。

标准截面上部预制空心板采用C50混凝土。

桥面铺装采用10 cmC50混凝土调平层,9 cm沥青混凝土,在沥青混凝土和调平层之间设置防水层。

设计荷载标准:公路-Ⅰ级。

2.试验内容本次静载试验主要是测试预制空心板梁在各级试验荷载作用下结构的工作性能,包括挠度、应变,并对裂缝进行观测。

对于简支板,跨中断面为试验荷载的控制断面。

以设计单位提供的梁体跨中断面设计控制内力为加载依据,根据结构计算的等代效应以及现场条件,采用两点集中力加载,试验采用挑梁加载,加载前以0.5倍荷载进行预加载,分4级加载。

分别是试验荷载的0.25、0.50、0.75、1.00倍;1级卸载。

加载示意图如图2-1所示。

静载试验加载荷载效率见表2-1。

(1)挠度观测挠度测量采用百分表,在L0/4、跨中、3 L0/4截面及梁板两端支承处各布置2个挠度测点,以观测各级荷载作用下的挠度及支点沉降值。

具体测点布置如图2-2所示。

图2-2 挠度测点布置示意图(单位:cm)(2)应变观测应变测量采用静态电阻应变仪DH3818,在试验梁跨中截面底板及腹板布置应变测点,用于观测梁体在各级荷载作用下应变的变化,具体位置如图2-3所示。

图2-3 应变测点布置图(单位:cm)(3)裂缝观测试验前后及加载过程中仔细检查,试验过程中用裂缝宽度测量仪观测裂缝的产生及扩展情况。

3.试验结果分析(1)挠度16m预制空心板边板在各级荷载作用下,挠度实测结果见表3-1。

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水 淮 利~…院 孝 部. 水 科 研…协 学 究…办 利 委一
科 论 l 技 坛】
闸路预力 板黼 鼢与析 公桥应 梁 分
邢 朝 阳
( 安徽 省水 利科 学研 究 院
蚌埠
23 0 ) 30 O
【 要】 摘 通过空心板的静栽荷试验, 介绍了 预制构件结构性能的测试依据、 测试内 静载荷试验结果, 容、 提出预应力空心板
lm 左 右 。 5
号 0 6 5附近 ,高 程V3 m左右 , +5 . O 有

( 作者单位 : 安徽省 水利科 学研 究院
平 台剖面 : 成层效果 明显 , 视电阻
较为 明显 的低阻闭合圈 ,剖面走 向 2 3) 蚌埠市水利局 2 3o ) 3 (O 0 3 00
( 专栏编辑 : 周 权)
此次检测共完成高密度多波列地 言 ,该处 0 7 0处 山包 右侧 有大量可能 +0
体大于 l 0 ・ 但在 O 6 0左侧 即 震 影像 09 k 四个 剖 面 ; 态多 道 未 完 全 清 除 的坡 积物 及 破碎 的 岩石 表 0 Q m, +6 . m, 4 瞬 O 6 5—0 6 0段 ,有 一较 低 阻闭合 瑞雷波探点 9 +4 +6 5个 , 5个剖面 ;高密度 面 , 较为疏 松 , 连通库 区砂 砾石层 , 形成
图 2 3 板在几级荷载下的挠度 曲线 2 *
图 7 3 板跨中截面左侧上下缘应变—— 荷载 曲线 2
) O 4O 6 0 80 l 0 0 1 0 : l O 4 1 0 6 l C 8
图 3 板跨 中挠度——荷载 曲线 2
P 4×M = k
大多在 6 0~10 m之 间 , 0 Q・ 该层视 电 土含水率 由大到小 ,但 在桩 号 0 6 0 向 由大桩号 向小桩 号走 向斜 向,该处 为 + 5
阻率较高 , 含水率较低 , 在测线方向上 左 右处 , 深度 大约在 2 m左右 仍存在 0 变 异 较 大 , 其 中 0 6 8~ + 6 、 + 1 0 6 0
2 测 试 内容
21测 试 依 据 .
设 计提供 的姜唐 湖退洪 闸公路 桥预应力空心板 荷载 、 公路 旧桥承载力鉴定方法 、 公路桥涵设计规范 、 混凝土结 构 工程施工质量验 收规范及桥涵工程试验检测技术规范等技 术资料 。
的 自重荷载 ) 。 跨 中加荷 的折算荷载计算公式如下 :
号 倾 斜 走 向有 一 低 阻 闭合 圈 , 在 到此处结束 。 p
2 ~4 Q・ O 0 m之 间, 可能该 处为一渗水
五 、 论 结
下游公路 以后尤其 是坝下游滩地为天然
沉积层 , 堵塞 了渗水 的流 向, 以地质学 而
通道 ; 坝顶 以下 2 3 m, 电阻率 主 4— 5 视
圈 , 电阻 率在 5 6 ・ 也 即存 电法探点 l0个 , 视 —3Q m, 8 3个剖面 。 依据前述 渗漏 通道 , 在水库 下游即公路处尖灭 , 造
在 一渗 漏通 道 , 范 围较 大 , 度 大 资料解释 , 其 深 对水库 坝基 渗漏原 因分析 : 成该处水 位长期居高不 下 ,体现在观测 约 在 3 m左 右 ,平行 坝轴 线方 向 约 从 4个检测剖面分析 ,在检测段的桩 管 中水位长期高值 ● 5
图 8 板跨中截面右侧上下缘应变——荷载曲线 2
c ) 2 0 { D 60 80 10 0 l L| 【 ) lm l l 0 8
梁的刚度和抗裂性能均满足设计要 求和规范要 求。
【 关键词 】 空心板梁 静 载荷试验
刚度
抗裂度
1 工 程概况
姜 唐湖退 洪闸是 临淮 岗洪水控 制工 程的重 要组 成部 分 , Ⅱ等大 ( ) 为 2 型工 程 。 闸室顶 部为 公路 桥 , 面板 为 桥 l.6 1 m的后 张法预应 力空心板 , 2 混凝 土为 c O级 , 计荷 4 设 载 为 : 车一 2 ; 汽 0级 挂一 10校核 , 对该工 程 2 0 现 3 板进 行
1o m, o Q・ 为一强度较大 、 含水率较 小 O 6 5 + 6 + 4 ~0 6 0段渗水处 的延续 。
的硬层 , 在 0 6 0处埋深 约 2 m左 但 +2 2 公路路肩剖 面: 原坝顶 、 下游平 台 该渗漏通道至下游公 路路肩处消失 。因
右, 且埋深由深至浅 , 由小桩号至大桩 对应 的渗水处 已基本没有显示 ,可能 此可 以推断 , 渗水通道 同库 区相连 , 但在
率 由表层至深层逐渐增大 ,也即相 对 由低 向坝顶斜 向,平面垂直坝轴线方
l科技论坛 】 【 l

图 1 抗 弯 试 验加 荷示 意
应 变I E u 】
lO 5 1O 0 ∞ O
l \
5 O 1O O iO 5 2O O

图 6 3 板跨中截面右侧应变分布图 2
静载荷 试验 与分析 。 22测 试 目 的 .
在试验荷载作用下 , 空心板梁控制截面的挠度测试 、 应 力应变测试及板的抗裂度监控 。
3 静载荷试验情况及试验结果
31 验 加 荷 方 案 .试
依据测试依据, 预应力空心板抗弯试验采用跨中等效弯矩
法, 所采用的等效弯矩区域长度为 l m。加荷方式如图 1 - 0 。 汽一2 0为设计荷载与挂一 10为校核荷载下 ,板跨 中 0 最大 弯矩 ( 承载能力极 限状 态基本组 合 )0 . N・ 不含板 4 0 k m( 0


渗水通道 , 比较原始地貌 图 , 经 在剖 面
低 阻闭合 圈 ,视 电阻率 约在 3 方向上沿 0 7 0处 的小山包右侧 向坝 上 6~ +0 物或山体表面岩石风化 层 , 范围较大 , 其
0 65 — +4 两 段 , 值 皆 为 4 Q ・ +6 078 p 2 m,经计算 ,为坝 顶联 剖 面 中 倾 斜 ,可能为原 山体未清理干净 的坡积
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