预制小箱梁的静载试验研究

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预制小箱梁静载试验设计参数

预制小箱梁静载试验设计参数

-14.64
运营时主梁
应力
σ2
(拉应力为正值)
运营时主梁 跨中截面下缘正应力(Mpa)
-2.76
Ⅰ0
抗弯惯矩(m4)
0.1954
-14.00 -2.50 0.1816
-16.03 -2.75 0.2914
-15.65 -2.55 0.2707
-16.32 -1.87 0.4270
-16.40 -1.68 0.3890
跨中弯矩或 设计参数
代号
项目
35m简支箱梁 35m简支箱梁 40m简支箱梁 40m简支箱梁 (边梁) (中梁) (边梁) (中梁)
预制梁(单梁)
应力
σ1
(拉应力为正值)
运营时主梁
应力
σ2
(拉应力为正值)
Ⅰ0
预制梁简支状态下(如下 图)跨中截面下缘正应力
(Mpa)
运营时主梁 跨中截面下缘正应力
(Mpa)
二、28m路基宽度
1、预制梁静载试验的设计参数(20m-30m跨径结构简支)
跨中弯矩或 设计参数
代号
项目
20m箱梁 20m箱梁 25m箱梁 25m箱梁 30m箱梁 30m箱梁 (边梁) (中梁) (边梁) (中梁) (边梁) (中梁)
预制梁(单梁) 应力
(拉应力为正值)
σ1
预制梁简支状态下(如下图)跨 中截面下缘正应力(Mpa)
3、预制梁静载试验的设计参数(35m结构连续)
跨中弯矩或 设计参数
代号
项目
35m连续箱梁 (边跨边梁)
35m连续箱梁 (边跨中 梁)
35m连续箱梁 (中跨边梁)
35m连续箱梁 (中跨中梁)
预制梁(单梁)

预应力混凝土小箱梁静载试验研究

预应力混凝土小箱梁静载试验研究

预应力混凝土小箱梁静载试验研究摘要:静载试验是检验设计是否安全、施工质量是否满足规范要求的重要手段。

本文对某桥的预应力小箱梁进行了静载试验,测试小箱梁在荷载作用下的工作性能,在试验的过程中运用了混凝土试块加载的方法,检验了小箱梁体的应力和挠度,并和小箱梁的理论值相比较和研究,根据公路钢筋混凝土的设计规定,对小箱梁作出质量评定。

关键字:预制小箱梁静载试验承载能力评定1前言随着我国经济的快速发展。

预制小箱梁在公路桥梁系统中被广泛使用,然而因预制工艺和设计的参差不齐,这些箱梁存在承载能力不足、裂缝、灌浆稀松等质量问题,直接影响桥梁的总体质量。

本文通过对某桥的25m预应力小箱梁进行静载试验研究,测试其在荷载作用下的工作性能。

2工程概况为保证桥梁的整体质量,对某桥的25米预制小箱梁(边梁)进行静载试验,确定该梁的力学性能。

3静载试验目的及依据3.1 静载试验目的本次试验目的是对长时间搁置的预制梁的安全性进行评定即实际承载能力的评定,以判断是否可正常投入使用。

评定的方法是静载试验,其目的是通过对该箱梁进行试验加载,测量在试验荷载作用下的结构反应(即变形和应变),通过与按桥梁设计计算的结构反应的理论值进行比较,来判断该梁在使用荷载作用下的工作状态,评定箱梁结构性能及实际承载能力。

3.2静载试验依据1.《公路桥梁荷载试验规程》(JTG/T J21-01-2015)2.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62 -2012)备注:原设计使用(JTG D62 -2004)规范3.《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTGT J21—2011)4静载试验内容本次荷载试验为单片梁静载试验,静载试验的检测内容为:梁体跨中截面在试验荷载作用下的静应变、梁体四分点及跨中等截面在试验荷载作用下的静挠度、梁体支座处在试验荷载作用下的沉降、梁体在试验荷载作用下的裂缝情况。

4.1 加载程序试验前将梁体置于支座上,支座的型号及支座间距与设计要求一致。

预制后张小箱梁静载试验方案

预制后张小箱梁静载试验方案

小箱梁静载试验方案一、概述受XX项目经理部委托,XX有限公司对XX大桥工程项目经理部送检的XX桥工程北引桥两片预制后张小箱梁进行静载试验。

本次试验梁片的选取根据现场监理指定的原则进行,共计2片中梁。

XX桥在0#墩处连接本项目主桥,在18#墩处连XX桥。

桥下有码头预留通道,引桥桥梁全长554m。

桥梁孔跨布置为(8×30+(32+40+32)+7×30)m。

跨越码头预留通道处采用32+40+32m现浇连续梁跨越,其余采用30m跨装配式预应力混凝土简支小箱梁,桥梁标准宽度为:2.5m路肩+0.5m路缘带+10.5m行车道+3.0m 中间带+10.5米行车道+0.5m路缘带+2.5m路肩,桥梁全宽30m。

桥面横向布置见图1所示。

图1 XX桥桥面横向布置图(尺寸单位:cm)下部结构采用双柱式桥墩,装配式小箱梁均为先简支后桥面连续的体系,该桥设计荷载等级为公路-I级,人群2.5KPa,小箱梁梁体混凝土强度等级为C50,梁高160cm。

二、试验目的1、全面了解XX桥主梁的受力状况,验证设计理论、计算方法的合理性,检验桥跨结构是否满足现行公路桥涵有关规范及设计要求,评价桥梁的使用性能和桥梁的承载力。

2、作为评估桥梁目前健康状况的基础,为梁的使用、管理提供技术依据。

3、为类似桥梁的检测提供依据,为同类型梁的设计及施工积累技术资料。

三、试验依据荷载试验主要依据为:1、交通部《大跨径混凝土桥梁的试验方法》(YC4-4/1982);2、交通部《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004);3、交通部《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004);4、交通部《公路工程技术标准》(JTG B01-2003);5、交通部《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004);6、交通部《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004);7、交通部《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011);8、主梁相关资料;9、参考其它同类桥梁的试验方法。

30m预应力小箱梁单梁静载试验及数据分析

30m预应力小箱梁单梁静载试验及数据分析

区域治理智能电力与应用30m预应力小箱梁单梁静载试验及数据分析张栋江西天一建设工程检测中心,江西 上饶 334000摘要:对桥梁进行单梁静载试验确定单片梁的施工质量是否达标,是确保成桥后桥梁能满足安全使用的有效手段。

本文结合某快速路30m小箱梁静载试验,测试其在设计荷载作用下最不利断面的应变以及挠度,并与理论应变以及挠度值进行比较和分析,验证该30m预应力混凝土小箱梁的施工质量,并为类似的工程提供参考依据。

关键词:预应力小箱梁;单梁静载试验;应变;挠度近年来随着城市经济的快速发展,桥梁建设也如雨后春笋般,其中预制拼装桥梁由于易实现机械化、工厂化施工、方便批量生产而被大量运用于现代桥梁建设中,小箱梁具有刚度大、耐久性好、结构适应变宽能力强等优点,因此,大量运用于跨径在20~35m之间的桥梁,由于施工质量参差不齐,存在各种病害,直接影响桥梁的承载能力,鉴于以上原因,有必要在成桥之前进行单梁荷载试验,确保片梁施工质量过关,把控全桥安全使用。

一、概述该桥为预应力混凝土简支小箱梁,桥梁总长90m,跨径组合为3×30m,桥梁总宽56m,上部结构每跨均由16片预应力混凝土小箱梁组成,相邻梁间中心距为3.647m,梁高均为1.6m,设计荷载为城-A 级,混凝土设计强度等级为C50。

二、理论控制值的确定预制梁成型后一期荷载已经全部加载完毕,因此理论控制值为“二期恒载+活载”产生的内力值,依据设计图纸计算出小箱梁的截面特性后,采用“桥梁博士V3.6”中的刚性横梁法计算出单片梁的最大横分,依据《城市桥梁设计规范》(CJJ 11-2011)求出该桥受力最不利片梁在二期恒载+活载的作用下跨中最大弯矩M=4313kN·m。

三、试验内容及方法通过桥梁静载试验测定控制截面的应力(变)和挠度,并与理论计算值比较,以检验结构控制截面应力(变)与挠度值是否与设计要求相符。

1测点布置测试断面主要位于梁体跨中处,对跨中梁底黏贴混凝土应变片,测量跨中应变,在腹板处等间距黏贴混凝土应变片,测量梁体中性轴高度。

预应力小箱梁单梁静载试验分析

预应力小箱梁单梁静载试验分析

预应力小箱梁单梁静载试验分析王阳春1,2(1.山东高速工程检测有限公司,山东 济南 250002;2.桥梁结构大数据与性能诊治提升重点实验室,山东 济南 250002)中箱梁截面尺寸及钢束布置见图1、图2。

图 1钢束立面布置(mm)图 2 跨中横断面(mm)2 小箱梁腹板裂缝外观形式选取10片小箱梁进行检测,发现箱梁主要存在病害为腹板纵向裂缝。

对腹板上每条裂缝起点与终点进行定位,测量每条裂缝宽度以及混凝土保护层厚度。

通过检测,发现梁腹板共存在34条纵向裂缝,裂缝宽度分布见图3。

其中大部分裂缝位于梁体0~L /4范围内,均延预应力波纹管方向分布,裂缝长度介于70~350 cm 之间,缝宽≤0.1 mm 的有19条,缝宽介于0.1~0.2 mm 的有13条,缝宽超出规范限值的有2条,分别是:K25+938左幅9-4#梁一条纵向裂缝,缝长286 cm,缝宽0.22 mm、右幅6-2#梁一条纵向裂缝,缝长290 cm,缝宽0.3 mm。

对其中部分缝宽较宽裂缝以及超限裂缝进行裂缝深度检测,缝深介于21~57 mm 之间,经检测发现超限裂缝,缝深大于保护层实测值,其余裂缝均未超过保护层实测值。

纵向裂缝的分布规律以及开裂的扩展方向主要摘要:针对某高速公路在建桥梁,其中部分预应力小箱梁出现了沿预应力管道方向延伸的腹板纵向裂缝,利用现场观测结合单梁静载试验的方法,对箱梁承载能力进行分析评价。

关键词:小箱梁;预应力混凝土;静载试验中图分类号:U446.1 文献标识码:AStatic load test analysis of prestressedsmall box girderWANG Yang-chun 1,2(1. Shandong Superhighway Engineering Test Co., Ltd., Shandong Jinan 250002 China; 2. Key Laboratory of Bridge Structure Big Data and Performance Improvement, Shandong Jinan 250002 China)Abstract : In view of a bridge under construction in a highway, some prestressed small box girders have longitudinal cracks in the web extending along the prestressed pipe direction. In this paper, the bearing capacity of the box girder is analyzed and evaluated by the method of field observation and single girder static load test.Key words : small box girder; prestressed concrete; static load test1 工程概况某高速公路预应力小箱梁跨径30 m,双向四车道,设计行车速度为110 km/h;桥梁宽度为2×12.75 m,荷载等级为公路Ι级。

20m预应力小箱梁静载试验和分析

20m预应力小箱梁静载试验和分析

20m预应力小箱梁静载试验和分析发表时间:2019-04-19T10:29:37.447Z 来源:《基层建设》2019年第6期作者:郑雯静[导读] 摘要:桥梁是公路枢纽,单梁是保证桥梁承载力和正常运营的基础。

惠州市天堃道路桥梁工程检测有限公司广东惠州 516002摘要:桥梁是公路枢纽,单梁是保证桥梁承载力和正常运营的基础。

为保障运营安全,需对预制梁按频率进行静载试验,检测其是否满足设计、规范等要求,保障施工质量。

关键词:预应力小箱梁;静载试验;应变;挠度1 工程概况惠州某5×20m预应力简支小箱梁桥,桥宽12m,总长100m。

预制小箱梁高度1.2m,顶板宽1.87m,底板宽1.0m。

下部结构采用柱式墩台,基础均采用钻孔灌注桩基础。

设计荷载:公路一II级。

图1 标准横断面图(尺寸单位:m)2 静载试验2.1 试验荷载加载预应力小箱梁的截面特性如下:横截面积为0.8365 m2;抗弯惯性矩为0.2559 m4;抗扭惯性矩为0.1459 m4。

采用铰接板法计算可知边梁荷载最大横向分布系数为m汽=0.433,中梁m汽=0.410,按最大横向分布系数进行计算。

加载采用千斤顶加反力梁分级加载,经计算中梁M=1502.7kN·m,试验荷载1500.4kN·m,效率系数η=99.8%,满足规范[1]效率系数0.95≤η≤1.05的要求。

,图2 试验加载图每级荷载加载10分钟后开始测值,最后一级荷载加载20分钟后才能测值。

每级荷载测读完毕即可卸载,卸载结束等梁体变形恢复稳定后再进行下一级荷载试验。

2.2 测试内容在小箱梁L/4、L/2、3L/4位置进行应力测试,L/4、L/2、3L/4处及两支点处进行变形观测,见图3。

对梁体进行外观检查,检查几何尺寸,外观缺陷,对跨中、支座等敏感部位在加载前后均进行重点裂缝检测,发现有裂缝及时进行监控。

图3 应变片、变形布置图3 试验结果与分析3.1 挠度测试数据分析预应力小箱梁静载试验所测的挠度见表1。

预制箱梁静载方案

预制箱梁静载方案

预制箱梁静载试验方案XX省高速公路试验检测有限公司201X年12月预制箱梁静载试验方案一、试验目的对该梁进行设计荷载下的等效静载试验,根据试验结果判断该梁是否达到了设计要求的承载能力。

二、试验内容根据试验目的及考虑到现场实际情况,确定对该试验梁进行下列试验项目:1、电测L/4、L/2、3L/4断面的挠度,电测支座沉降值(每个断面2个测点)。

2、电测L/4、L/2、3L/4断面混凝土应变值(每个断面6个测点)。

3、观测裂缝开展情况。

4、依据现场试验条件,全桥共布置挠度测点10个,应变测点18个。

三、试验的主要依据1、《公路旧桥承载能力鉴定方法(试行)》,交通部标准,1988;2、《公路工程技术标准》JTJ-B01-2003;3、《公路桥涵设计通用规范》,JTG D60-2004,交通部发布;4、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》,JTG D62-2004,交通部发布;5、施工单位提供的图纸;6、其它相关标准、方法、规程、规范。

四、试验荷载的确定及分级1、计算原则设计荷载为公路-I级,结构重要性系数为1.1,箱梁为单箱单室,为简支结构,无顶板负弯矩。

上部结构预制箱梁横梁、现浇接头、湿接缝、调平层、桥面铺装采用C50混凝土;堵头采用C40混凝土;桥头搭板、桥台及桥墩盖梁、桥墩立柱、耳背墙、防震挡块、护栏、肋板、承台等采用C30混凝土。

主梁按部分预应力构件设计,其内力计算采用平面杆系有限元程序,荷载横向分布采用刚性横梁法、刚接板(梁)法和梁格法计算,取三者大值进行控制设计。

桥面板计算按单向板和悬臂板计算。

将恒载分为一期恒载,二期恒载和三期恒载,其中:一期恒载:箱梁的自重和预应力。

二期恒载:湿接缝和10cm厚C50混凝土调平层。

三期恒载:8cm厚沥青混凝土铺装和护栏。

活载:公路-I级。

一期恒载在梁预制好就已经施加于梁体,不进行计算,二期恒载施加时部分由预制梁承受,其余部分由箱梁整体承受,三期恒载和活载施加时由10cm现浇层和预制整体箱梁共同承受,按此原则进行计算,计算时考虑斜度的影响,计算按简支模式计算。

装配式预应力混凝土小箱梁单梁静载试验分析

装配式预应力混凝土小箱梁单梁静载试验分析

Ab s t r a c t : T h i s p a p e r i n t r o d u c e s t h e l o a d t e s t i n g o f 2 i n d e p e n d e n t p r e c a s t P C b o x g i r d e r s o f a i f r s t c l a s s h i g h w a y b i r d g e . T h r o u g h t h e t e s t i n g,s t r e s s a n d d e l f e c t i o n a r e me a s u r e d wi t h h e a p e d l o a d o f s t e e l r e i n f o r c e me n t .Re s u l t s i n d i c a t e t h a t ,r i g i d i —
有利的。
关键词 : 桥 梁工程 ; 装配 式小箱梁; 静栽试验 ; 单梁试验
中图 分 类 号 : U 4 4 6 . 1 文献标识码 : A 文章 编 号 : 1 6 7 2 —9 8 8 9 ( 2 0 1 3 ) 0 3 —0 0 2 5— 0 4
Ex p e r i me nt a l St ud y o n I nd e pe nd e nt Pr e c a s t PC Bo x Gi r d e r s u nd e r S t a t i c Lo a d
t h e c o mp u t a t i o n o f t h e o r e t i c l a v a l u e s u n d e r e s t i ma t e s s t r u c t u r l a i r g i d i t y,h o w e v e r ,t h i s u n d e r e s t i ma t i o n r e s u l t s i n s a f e t y r e d u n ・
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预制小箱梁的静载试验研究
随着近年我国公路交通建设的快速发展,各种公路桥梁的建设也日渐增多。

而预制装配式小箱梁以其受力明确、施工简便、工艺成熟、质量容易把控、经济美观等优点在我国中小公路桥梁的建设中得到了广泛应用。

为了对预制小箱梁的施工质量进行控制,在架设小箱梁之前,需要对小箱梁的承载能力进行评定,确认其施工质量是否满足规范及设计要求。

而现有规范对公路桥梁预制小箱梁承载能力评定的方法并没有给出明确规定,与公路桥梁小箱梁承载能力评定相关的研究也不多。

本文主要依靠工程实例,探讨基于静载试验的预制小箱梁承载能力评定。

关键词:小箱梁;静载;研究
一、小箱梁承载能力评定理论分析
本文主要参考铁路单梁承载能力评定过程中通过内力等效来确定试验荷载的方法,并按照公路桥梁荷载试验的规定,通过静载试验的方法来评定小箱梁的承载能力。

本文取用成桥状态下汽车荷载标准值(含冲击力)和二期恒载作为设计荷载,以跨中截面作为试验控制截面,通过结构分析程序计算设计荷载作用下的单片小箱梁在成桥状态下的跨中弯矩,然后按照弯矩等效原则(即裸梁在试验荷载作用下的弯矩与成桥状态下的弯矩相等),反算出裸梁的试验荷载。

二、工程概况
某桥桥跨布置为4×25m,桥宽10m,上部结构采用3片预应力混凝土小箱梁结构。

设计荷载标准为公路-I 级。

三、静力荷载试验
1.试验内容
静载试验主要是对预制小箱梁的抗裂性、强度、刚度等进行测试,具体体现
为在试验荷载作用下裂缝观测、应变和挠度的测试。

2.测点布置
以跨中截面作为应力应变控制截面,以、和及支点附近
截面作为挠度控制截面。

3.试验加载
根据试验小箱梁的荷载横向分布系数,通过有限元软件Midas Civil 2017
建立小箱梁单梁模型,计算设计荷载作用下的单片小箱梁在成桥状态下的跨中弯矩。

以跨中弯矩等效原则,建立试验梁模型,确定试验荷载。

考虑现场实际情况,试验加载方式采取集中加载的方式(图1),分七级加载、两级卸载。

图1 加载示意图
四、测试结果及其分析
1.裂缝检测
试验前对试验小箱梁进行外观质量检查,未发现裂缝,试验过程中、试验结
束后也未发现裂缝。

2.应变测试结果及其分析
各测点在试验荷载作用下,应变测试结果及其分析见表1。

测点
号应
变理论值







余应
变实
测值

性应
变实
测值

验系


对残
余应

(%)
1 #-
21
-
17
-
2
-
15
.71
1
1.76
2 #
7
8
5
6
4
4
.56
1
2.00
3 #1
56
1
17
1
2
1
05
.67
1
0.26
4 #2
33
2
08
1
4
1
94
.83
6
.73
5 #2
33
2
16
2
8
1
88
.81
1
2.96
6 #1
56
1
24
6
1
18
.76
4
.84
7 #
7
8
5
1
6
4
5
.58
1
1.76
表1 试验荷载满载作用下各测点应变测试分析结果(单位:με)
根据表1可知:在试验满荷载作用下,实测应变小于理论应变,应变校验系数最大为0.86,满足规范规定的不大于1的要求,说明该小箱梁混凝土实测强度满足试验荷载要求;卸载后,相对残余应变最大为12.96,满足规范规定的不大于20%的要求,说明小箱梁处于弹性工作状态。

根据图6可知,实测弹性应变沿截面高度的线性关系良好,符合平截面假定;实测中性轴高度为0.87m,与理论值0.89m基本吻合。

3.挠度测试结果及其分析
将挠度测试数据经支点沉降修正后,计算出小箱梁各个测试截面在试验荷载作用下的挠度值,测试结果及其分析见表2。

测点号
1
/4L

1
/2L

1
/2L

3
/4L

分级荷载下实测挠度(mm)


%
.00
.00
.00
.00


2
0%
1
.53
2
.23
2
.48
1
.51
4 0%
3
.03
4
.46
4
.71
3
.03
6 0%
4
.70
6
.98
7
.28
4
.74
8 0%
6
.42
9
.58
9
.96
6
.50
9 0%
7
.35
1
0.99
1
1.46
7
.46
9 5%
7
.93
1
1.82
1
2.35
8
.02
1 00%
8
.42
1
2.50
1
3.10
8
.56
卸载7
0%
6
.09
8
.94
9
.53
6
.21 5
0%
4
.53
6
.62
7
.18
4
.63
0 %
.42
.63
.96
.50
结果分析
理论
挠度
(mm)
9
.40
1
3.50
1
3.50
9
.40
实测
挠度
(mm)
7
.81
1
1.86
1
2.46
7
.88
残余
挠度
(mm)
.41
.60
.93
.46
弹性
挠度
(mm)
7
.41
1
1.26
1
1.53
7
.42
校验
系数
.79
.83
.85
.79
相对
残余
5
.18
5
.06
7
.47
5
.78
(%)
表5 支座修正后实测挠度分析
根据表2可知,在试验满荷载作用下,实测挠度小于理论挠度,挠度校验系数最大为0.85,满足规范规定的不大于1的要求,说明小箱梁的刚度满足设计要求;相对残余挠度最大为7.47%,满足规范规定的不大于20%的要求,说明小箱梁弹性工作正常。

4结论
通过对该单梁的抗裂性、强度、刚度三个方面分析评定,可知该单梁的承载能力满足规范及设计的要求。

五、结语
随着这种装配式梁桥的广泛应用,为了控制施工质量对小箱梁承载能力进行评定,将成为这种装配式桥梁建设和运营管理期间一个重要的组成部分。

本文借助工程实例,通过静载试验的方法,从该小箱梁的强度、刚度、抗裂性三个方面对其承载能力进行评定,评定方法科学、可靠,评定过程清晰、明了,评定结果准确、合理,对类似小箱梁承载能力的评定具有一定的参考价值。

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