西单铝合金桁架人行天桥荷载试验及承载能力分析
浅谈人行天桥荷载试验检测
浅谈人行天桥荷载试验检测一、桥梁检验收检测意义桥梁竣工验收需要进行进行验收荷载试验，其目的有三个方面：1、通过荷载试验以检验现有结构承载能力是否达到了设计荷载保准。
2、根据静荷载试验观测了解结构的实际受力状况和工作性能，为桥梁营运养护提供科学依据。
3、经过对试验资料的对比、分析，为同桥梁的设计、施工积累可靠资料。
二、桥梁荷载试验检测工作方案1、根据桥梁竣工图，实测桥梁竣工数据，同时根据竣工图文件建立桥梁荷载试验计算模型，确定荷载试验检测部位，计算理论值。
2、拟定荷载试验工作方案，根据桥梁等级，设计标准，按照规要求进行车辆布置。
3、实施荷载试验，根据工作方案进行外业试验，收集关键试验成果。
4、根据试验结果与理论计算结果进行比较，分析，最终得出桥梁评估报告。
三、以下以某城市人行天桥荷载试验为案例进行论述研究（一）、概述该人行天桥位于某小区1、2街区处，为一“H”型结构天桥，主要连接某小区1、2街区与某小学周边的人流过往，天桥主梁全长49.7米。
桥面横向全宽4.2米，净宽4.0米；梯道全宽2.7米，净宽2.5米；桥下净高大于5米。
桥上设置最大1%的桥面纵坡和1.0%的双向横坡。
桥梁设计荷载为：人群：4.5kN/㎡。
天桥主梁、梯道梁均为钢结构，由钢板焊接组合而成。
上部结构为等截面钢箱梁，梁高为0.9米，箱梁顶宽4.2米，底宽1.8米。
梯道梁高0.3米，宽0.8米。
天桥箱梁顶板、底板、腹板和墩顶加密横隔板及其余部位均采用Q345qc钢。
钢梯道及平台的顶底板和腹板均采用Q345qc钢。
该天桥主墩结构为花瓶式钢筋混凝土桥墩，顶部宽度为1.8米根部宽度1米，厚0.8米，桩基直径为1.2米。
梯道墩结构为矩形墩，尺寸为0.6×0.6米，桩基直径为1.0米。
1.1技术标准净宽：桥面宽：4.2米梯道全宽：2.7米桥下净高：≥5米。
设计荷载：人群：4.5KN/㎡。
横断面布置：主梁：0.1m(栏杆)+4.0m(人行道)+0.1m(栏杆) =4.2m梯道：0.1m(栏杆)+2.5m(人行道)+0.1m(栏杆)=2.7m结构安全等级：二级。
浅谈人行天桥荷载试验检测全解
浅谈人行天桥荷载试验检测一、桥梁检验收检测意义桥梁竣工验收需要进行进行验收荷载试验，其目的有三个方面：1、通过荷载试验以检验现有结构承载能力是否达到了设计荷载保准。
2、根据静荷载试验观测了解结构的实际受力状况和工作性能，为桥梁营运养护提供科学依据。
3、经过对试验资料的对比、分析，为同内桥梁的设计、施工积累可靠资料。
二、桥梁荷载试验检测工作方案1、根据桥梁竣工图，实测桥梁竣工数据，同时根据竣工图文件建立桥梁荷载试验计算模型，确定荷载试验检测部位，计算理论值。
2、拟定荷载试验工作方案，根据桥梁等级，设计标准，按照规范要求进行车辆布置。
3、实施荷载试验，根据工作方案进行外业试验，收集关键试验成果。
4、根据试验结果与理论计算结果进行比较，分析，最终得出桥梁评估报告。
三、以下以某城市人行天桥荷载试验为案例进行论述研究（一）、概述该人行天桥位于某小区1、2街区处，为一“H”型结构天桥，主要连接某小区1、2街区与某小学周边的人流过往，天桥主梁全长49.7米。
桥面横向全宽4.2米，净宽4.0米；梯道全宽2.7米，净宽2.5米；桥下净高大于5米。
桥上设置最大1%的桥面纵坡和1.0%的双向横坡。
桥梁设计荷载为：人群：4.5kN/㎡。
天桥主梁、梯道梁均为钢结构，由钢板焊接组合而成。
上部结构为等截面钢箱梁，梁高为0.9米，箱梁顶宽4.2米，底宽1.8米。
梯道梁高0.3米，宽0.8米。
天桥箱梁顶板、底板、腹板和墩顶加密横隔板及其余部位均采用Q345qc钢。
钢梯道及平台的顶底板和腹板均采用Q345qc钢。
该天桥主墩结构为花瓶式钢筋混凝土桥墩，顶部宽度为1.8米根部宽度1米，厚0.8米，桩基直径为1.2米。
梯道墩结构为矩形墩，尺寸为0.6×0.6米，桩基直径为1.0米。
1.1技术标准净宽：桥面宽：4.2米梯道全宽：2.7米桥下净高：≥5米。
设计荷载：人群：4.5KN/㎡。
横断面布置：主梁：0.1m(栏杆)+4.0m(人行道)+0.1m(栏杆) =4.2m梯道：0.1m(栏杆)+2.5m(人行道)+0.1m(栏杆)=2.7m结构安全等级：二级。
铝合金人行天桥设计要点研究
铝合金人行天桥设计要点研究摘要：铝合金材料因质轻、高强、耐腐蚀、维护费用低以及可回收再利用等诸多优点在人行天桥中的应用越来越广泛，本文就铝合金人行天桥的设计要点进行深入研究并总结。
关键词：铝合金人行天桥竖向挠度自振频率1前言人行天桥，作为民生工程的重要组成部分，不仅要求经济适用，还要造型美观、经久耐用、方便施工、工期短、施工期间尽量不影响现状道路的交通等诸多要求。
21世纪初，人行天桥主要采用钢结构，其优越性比较明显，但也普遍面临着锈蚀而导致的耐久性问题和维护成本高问题，因此，寻找一种与钢材强度相当、耐久性好、景观效果好的新型材料，对城市人行天桥的发展具有重要意义，而铝合金材料的轻质、高强、耐腐蚀、维护费用低以及可回收再利用等诸多优点正满足了这种发展的需要[1]，现在铝合金在人行天桥中的应用越来越广泛。
2 铝合金桥的优点和缺点铝合金桥的优点：1）铝合金密度小，质量轻，仅为同体积钢材的34％，而强度指标同钢材基本相同，这样可以大大降低结构自身高度；桥梁上部结构自重小，对基础要求相对较低，下部结构造价较低；2）铝合金桥上部结构自重轻，运输和吊重小，施工更便利；3）铝合金耐久性好，抗锈蚀能力强，且表面易于进行抛光处理，不需要类似钢结构的复杂防腐处理，后期维护费用低； 4）美观易加工，铝合金材料具有特殊的金属光泽与质感，很受人们的喜爱，其便于加工的特性，易满足各种特殊的造型结构构件的要求，便于工厂加工和现场处理。
5）抗疲劳性能好，德国慕尼黑大学专门对铝桥监测的数据库以及国外的工程实践都证明，铝合金桥梁具有很好的疲劳特性，其疲劳曲线的形状与有色金属相类似，且远远超出了普通应用循环次数；⑤铝合金为环保材料，现在已经可以低成本地全部回收再利用，不会产生建筑垃圾，而且铝也是地壳中分布最多的金属元素(约占7．73％)，采用电解法很容易获得。
铝合金桥的缺点：1）铝合金的弹性模量较小，因此限制其在结构中广泛应用，尤其是在大跨度、重载荷的结构中，应用更少；2）频率变化幅度大，铝合金密度小，在荷载作用下频率变化较大，当人行天桥的振动频率和人的步行频率接近时，在动力荷载作用下对人行天桥的整体受力极为不利；3）铝合金材质较软，容易出现划痕，在反复荷载作用下容易在划痕范围内产生疲劳损伤；4）虽然铝合金防腐性能好，后期维护费用较低，回收利用率高，但总投资仍较钢桥和钢筋混凝土桥高。
某人行天桥承载能力实验分析
某人行天桥承载能力实验分析张哲，姜霖（大连理工大学 土木水利学院 辽宁 大连 116023）摘要：某人行天桥闲置多年后欲恢复使用，为弄清该桥的承载能力以及使用性能，基于通用有限元程序软件进行理论计算，同时根据理论计算结果作为控制内力进行现场检测实验。
实验结果表明，该桥使用性能良好，承载能力满足规范要求，可在简单维修后恢复使用。
关键词：承载能力；理论计算；荷载实验此次检测的人行天桥主跨37.8m，边跨分别为27.2m和28.3m，呈“丁”字型布置，设计荷5.32，钢箱梁结构。
由于此桥在闲置了几年后要恢复使用，所以需要重新检验该载标准：KN/m桥梁整体受力性能和承载力是否达到规范的要求，了解结构在荷载作用下的实际工作状态，为科学地评价该桥结构的强度、刚度、动力特性等提供实测资料[1]。
为此，对该桥各主要构件进行了全面的检查与综合的测试评定，通过静动载实验确定了桥梁结构的承载能力与运营条件。
1 静载实验1.1荷载布置静载实验按照控制测点的实际活载产生的控制内力（或变位）为加载依据[2]，实验采用沙袋分别按工况一和工况二加载，沿桥纵向布置加载，具体沙袋布置如图2所示：图2 布载示意图工况一：（1） 加载前测读各测试点的标高和电阻应变计的初始数值；（2） 分别加载至5吨、10吨、15吨、20吨，每次荷载就位5分钟后，测读测点的挠读及应变计的数值；（3） 各测点的测读完毕后，按照规定卸载；（4） 卸载后5分钟，测读各测点的挠读及应变计的数值。
工况二：（1） 加载前测读各测试点的标高和电阻应变计的初始数值；（2） 分别加载至4吨、8吨、12吨，每次荷载就位5分钟后，测读测点的挠读及应变计的数值；（3） 各测点的测读完毕后，按照规定卸载；（5） 卸载后5分钟，测读各测点的挠读及应变计的数值。
1.2测试内容根据实验目的和现场实际情况，静载实验主要测试以下内容：1.静力测量：主跨(1#、2#)和西侧边跨（3#、4#）弯矩最大处弯矩。
铝合金桁架人行天桥的结构设计
该 桥 采 用牌 号 为 ６ ６ 一Ｔ ０ １ ６铝合 金 材料 ，其 力学 由表 ２可见 ， 该种 材料 的弹性 模量 较低 ， 为一般 仅
２ ｌ桥 面宽 ４ｉ， ８ｎ； 梯道 宽 ３ ｎ 桥 面设 １ ｎ ； Ｉ ％的纵坡 ， 下 性 能指 标见 表 ２ 桥 。 人 流方 向分 别设 上 下 自动扶 梯 ． ６部 ， 梯 宽 １ 共 扶 ． 钢 材 的 １３ 右 ； 设计 强 度为 ２ ０ＭＰ Ｅ ２ｍ。 ／左 其 ０ ａ 。
（ ． 南 城 建 集 团有 限 公 司 ， １济 山东 济 南
３山东大学 土建与水利学院 ， ． 山东 济 南 摘
２０６ ） ５ ０ １
要 ： 绍 了 铝 合金 人行 天桥 的结 构 形 式 ， 通 过 对 其 边 界 条 件 和 力 学 模 型 简 化 ， 细 介 绍 了某 天 桥 的设 计 过 程 ． 利 介 并 详 并
Ｘｕ Ｇｅ ｇ， ａ ｇＬ ｑ ａ ｇ Ｌ ｈ ｏ ｈ ｎ ， ｕ Ｍｉ ｇｅ ， ｕ Ｈｅａ ｎ Ｗ ｎ ｉ ｉｎ ， ｉ ａ ｃ ｅ ｇ Ｗ ｎ ｌ ｉ Ｈｏ ｔ ｏ Ｓ
铝 合 金材 料 具 有强 度 重度 比高 、 轻 、 观 、 质 美 防腐
性 能 高 等 优 点 ， 新 型 的结 构 材 料 ， 其 应 用 于人 行 是 将 天 桥 ， 以减 少 桥 身 的 自重 ， 低后 期 的 养护 费 用 ， 可 降 增
提高 桁架 平 面外 的稳 定 性 ， 两 端设 门架［。 面联结 桥 ６桥 １
图 １ 森 林 公 园 人行 天桥 效 果 图
重要 的借 鉴 意义 。
１ 工 程 概 况
济南 市森林 公 园人行 天 桥位 于张 庄路 中段 济南 森 系采 用纵 横 梁交 叉 的形 式 。 顶与 桥 面 的联 结 系均 与 桥
某人行吊桥既有承载能力验算及荷载试验方案设计
（２）计 算最 不 利 情 况 时 的 △ｆ，最 不 利 情 况 为 恒 载 、活 载和 升温 共 同作 用 时
＝ ０．Ｏ０８ｍ
式 中 ：ａ为 钢丝 绳 的线膨 胀 系数 ，取 ０．００００１２。 （２）温度 下 降时
ＡＳ ＝ａ ·ｔ·Ｌ
＝ ０．００００１２ Ｘ（一４０—２Ｏ）Ｘ４２．４１
＝ 一０．０３０ｍ
２．４．２ 荷 载 作用 下 引起 的钢 丝绳 长度 变化 计算 （１）基本 参数 钢丝 绳 的弹性 模 量 ：
Ｉ
ｙ
Ｉ。
丁
。
一
Ｖ。２
Ｈ
“ｑ人 一 ＝ ８ｆｎ ＝ 一 ８ × １ ． ９ ８ － 一 ２２ 一８２ 一４ Ｎ
２．２．５ 恒载 、活载作用下锚 固点主索张力垂直分量 Ｖ０ｌ、Ｖ０２计算
（１）恒 载作 用下
Ｖ。ｌｇ＝ ｇｌｏ — Ｈ ｓｔａｎ仅
１３１．６７ ×４２．１６ 一 １４７７５×ｔａｎ７．３７。
４０·——— ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ．——
—
北 方 交 通
２０１６年 第 ７期
￣２５ｍｍ镀锌 钢丝 绳 ：单 根 面 积 Ａ＝２２０ｍｍ ，单 位长 度重 量 ｍ＝２．２３ｋｇ／ｍ，破 断拉力 Ｔ。＝３６８ｋＮ；
人 行 道 木 板 ：全 桥 共 １９７ 块 ，平 均 重 ９．３９ ｋｇ／块 ；
（１）恒 载 作 用 Ｆ
．
３ 荷载试 验 方案 设计 ３．１ 加载 方案
浅谈人行天桥荷载试验检测
浅道人止天桥荷载考查检测之阳早格格创做一、桥梁考查支检测意思桥梁竣工查支需要举止举止查支荷载考查，其手段有三个圆里：1、通过荷载考查以考验现有结构装载本领是可达到了安排荷载保准.2、根据静荷载考查瞅测相识结构的本量受力情景战处事本能，为桥梁营运保护提供科教依据.3、通过对于考查资料的对于比、分解，为共内桥梁的安排、动工聚集稳当资料.二、桥梁荷载考查检测处事规划1、根据桥梁竣工图，真测桥梁竣工数据，共时根据竣工图文献修坐桥梁荷载考查估计模型，决定荷载考查检测部位，估计表里值.2、拟定荷载考查处事规划，根据桥梁等第，安排尺度，依照典型央供举止车辆安插.3、真施荷载考查，根据处事规划举止中业考查，支集闭键考查成果.4、根据考查截止与表里估计截止举止比较，分解，最后得出桥梁评估报告.三、以下以某都会人止天桥荷载考查为案例举止叙述钻研（一）、概括该人止天桥位于某小区1、2街区处，为一“H”型结构天桥，主要对接某小区1、2街区与某小教周边的人流过往，天桥主梁齐少49.7米.桥里横背齐宽4.2米，洁宽4.0米；梯讲齐宽2.7米，洁宽2.5米；桥下洁下大于5米.桥上树坐最大1%的桥里纵坡战1.0%的单背横坡.桥梁安排荷载为：人群：4.5kN/㎡.×0.6米，桩基曲径为1.0米.桥下洁下：≥5米.安排荷载：人群：4.5KN/㎡.横断里安插：主梁：0.1m(栏杆)m(人止讲)+0.1m(栏杆)(栏杆)(人止讲)(栏杆)结构仄安等第：二级.天振动峰值加速度：ag=0.05g.抗震设防烈度：≥6度.结构使用年限：50年.1.2安排重心：桥型规划新溉路（鲁能1、2街区）人止天桥为一“H”型结构天桥，主要对接鲁能星乡1、2街区与天宫殿小教周边的人流过往，天桥主梁齐少49.7米.桥里横背齐宽4.2米，洁宽4.0米；梯讲齐宽2.7米，洁宽2.5米.桥上树坐最大1%的桥里纵坡战1.0%的单背横坡.1.3.1 上部结构天桥主梁、梯讲梁均为钢结构，由钢板焊接推拢而成.上部结构为等截里钢箱梁，梁下为0.9米，箱梁顶宽4.2米，底宽1.8米.梯讲梁下0.3米，宽0.8米.天桥箱梁顶板、底板、背板战墩顶加稀横隔板及其余部位均采与Q345qc钢.钢梯讲及仄台的顶底板战背板均采与Q345qc钢.×0.6米，桩基曲径为1.0米.主梁、梯讲：Q345qc、Q235qc栏杆：Q235B钢筋：R235、HRB335分别谦脚GB1499-1998、GB13013-1991尺度.（二）、真验依据《都会桥梁保护技能典型》（CJJ 99-2003、J 281-2003）；《都会人止天桥与人止天讲技能典型》(CJJ 69-95)；《修筑结构检测技能尺度》（GB/T 50344-2004）；《都会桥梁安排规则》（CJJ 11-93）；《都会桥梁安排荷载尺度》(CJJ 77-98)；《市政桥梁工程品量考验评比尺度》(CJJ 2-90)；《钢结构安排典型》(GB 50017-2003)；《钢结构工程动工品量查支典型》（GB 50205-2001）；《修筑变形丈量典型》（JGJ 8-2007）；《工程丈量典型》（GB 50026-2007）；《修筑钢结构焊接技能规程》（JGJ 81-2002）.根据天桥的简曲结媾战现状，查支性荷载考查依照修造部收布的确定的规则、要领、真量举止考查，共时依据桥梁安排单位提供的估计资料并按上述“要领”所确定的指标对于考查截止给予评介.（三）、考查名目与瞅测真量为周到评介桥梁结构的完齐本能，相识结构本量处事情景战概括评比工程品量，包管桥梁营运仄安，应付于都会新修桥梁举止查支性荷载考查.根据桥梁竣工文献提供资料，最先举止估计机修模，模拟桥梁正在考查荷载下各个截里的应力及挠.简曲考查真量包罗：正在考查荷载效用下举止：1、箱梁25m跨最大正直矩截里（距1#墩10m）、22m 跨最大正直矩截里（距3#墩8.8m）、2#中墩支面附近背直矩截里的应力瞅测；2、箱梁25m跨最大正直矩截里（距1#墩10m）、22m跨最大正直矩截里（距3#墩8.8m）的挠度.（四）、瞅测截里及测面安插根据人止天桥的结构个性及现场简曲情况，本着对于齐桥评介的规则，决断对于二跨均举止荷载考查，采用二跨的最大正直矩截里及2#中墩墩顶附近等共计3个考查截里动做考查统造截里，其考验截止可用于评介齐桥.检测真量主要包罗：钢箱梁梁体应力（应变），挠度瞅测等.简曲截里及瞅测真量详睹图1与表1.图1 某人止天桥考查截里示企图(单位：cm)图1中：K 1为25m跨最大正直矩截里.K2为2#墩支面附近截里，K3为22m跨最大正直矩截里.表1 考查瞅测截里战瞅测真量测面安插时均采与钢箱梁表面粘揭应变片瞅测应力，考查截里测面安插如下图所示.图2 钢箱梁正直矩截里（K1、K3）测面安插图应力测点图3 钢箱梁背直矩截里（K2）测面安插图（五）、瞅测要领与仪器1、挠度瞅测：采与粗稀程度仪举止瞅测；2、箱梁应力瞅测：采与正在箱梁下缘底部钢板表面粘揭短标距应变片的丈量办法.以固态电阻应变仪自动扫描瞅测钢板的应变，再根据箱板弹性模量换算为相映应力.（一）应力尝试系统挨印（六）、考查荷载与荷载安插荷载考查依照安排动工图估计，根据该桥的简曲位子及周边情景，考查荷载决断采与火箱加载的要领举止，以安排荷载内力动做考查统造内力决定加载位子及沉量，估计决定最大加载沉量吨；依照1.74吨/沿米举止布载，简曲布载位子如下所示：按“要领”≤η≤1.05的央供，本次考查与1.0.荷载施加时对于3考查统造截里分别举止，根据桥里宽度（睹图5）.每种工况分为2～3级，每级荷载便位后约5分钟举止各项瞅测，卸载后约10分钟举止残存瞅测战调整，再继启下一工况.图5 火箱加载横背对于称布荷示企图表2 荷载工况表图6 25m跨最大正直矩截里纵背示企图图7 2#墩顶背直矩截里加载纵背示企图图8 22m跨最大正直矩截里纵背示企图表3 荷载考查相闭计估计值注：表中数据由结构估计得出（七）、静荷载考查考查的真量（1）箱梁25m跨最大正直矩截里（距1#墩10m）、22m跨最大正直矩截里（距3#墩8.8m）、2#中墩支面背直矩截里（距2#墩0.5m）的应力瞅测；（2）箱梁25m跨最大正直矩截里（距1#墩10m）、22m跨最大正直矩截里（距3#墩8.8m）的挠度值.瞅测截里及测面安插根据某（某小区1、2街）人止天桥的结构个性及现场简曲情况，本着对于齐桥评介的规则，决断对于二跨均举止荷载考查，采用二跨的最大正直矩截里及2#中墩墩顶附近等共计3个考查截里动做考查统造截里，其考验截止可用于评介齐桥.检测真量主要包罗：钢箱梁梁体应力(应变)及挠度瞅测等.简曲截里及瞅测真量详睹图7.2-1～图7.2-3与表7.3.图7.2-1 某人止天桥考查截里示企图(单位：cm)图7.2-1中：K1为25m跨最大正直截里，K2为2#墩支面附近截里，K3为22m跨最大正直截里.测面安插时均采与正在钢箱梁表面粘揭应变片瞅测应力，考查截里测面安插如下图所示.图7.2-2 钢箱梁正直矩截里（K1、K3）测面安插图图7.2-3 钢箱梁背直矩截里（K2）测面安插图瞅测真量表7.3 瞅测名目及真量表瞅测要领与仪器（1）挠度瞅测：采与粗稀程度仪举止瞅测； （2）箱梁应力瞅测：采与正在箱梁下缘底部钢板表面粘揭短标距应变片的丈量办法.以固态电阻应变仪自动扫描瞅测钢板的应变，再根据箱板弹性模量换算为相映应力. 采与的瞅测系统（2) 考查荷载与荷载安插荷载考查采与均布荷载以安排荷载估计内力动做考查内力统造值，根据该桥的简曲位子及周边情况，考查荷载决断采与火箱加载的要领举止，火箱加载宽度3m ，依照各测截里内力等效规则，共用火84吨，各考查统造截里荷载效用均达到0.97，谦脚“考查要领”中对于基础荷载考查确定的央供，其考验截止可用于桥梁装载本领的评介.荷载施加时对于三个统造截里分别举止，先举止25m 跨最大正直矩截里加载，荷载便位后约5分钟举止各项瞅测，再举止齐桥谦载工况，谦载后先卸25m跨，卸载后约10分钟后举止22m跨谦载工况考查数据瞅测，而后齐桥卸载，约10分钟后举止残存瞅测.图7.6-1 火箱加载横背对于称布荷示企图表7.6-2 荷载考查相闭估计值注：表中安排直矩值及挠度估计值根据估计决定，钢板应力根据截里个性估计得出.表中应力标记“+”为受推，“-”×105MPa.图7.6-225m跨最大正直矩截里加载纵背示企图(单位：cm)图7.6-3 2#墩顶附近背直矩截里加载纵背示企图(单位：cm)图7.6-422m跨最大正直矩截里加载纵背示企图(单位：cm)考查截止与分解正在各级考查荷载效用下跨中统造截里箱梁底板应力瞅测截止列于表7.7.1-1～表7.7.1-3中，挠度瞅测截止列于表7.7.2-1～表7.7.2-2中.应力标记“+”为受推，“-”为受压，挠度标记背下为“+”，进与为“-”5MPa.表中应力单位为MPa，挠度单位为mm.所有应力测面均采与半桥自补偿.表7.7.1-1 25m跨钢箱梁应力瞅测截止单位：MPa单位：MPa表7.7.1-2 22m跨钢箱梁应力瞅测截止表7.7.1-3 墩顶附近钢箱梁应力瞅测截止单位：MPa表7.7.2-1 钢箱梁25m挠度瞅测截止单位：mm表7.7.2-2 钢箱梁22m挠度瞅测截止单位：mm正在所施加最大考查荷载效用下，已创造钢箱梁爆收同响及焊缝开裂.某（某小区1、2街）人止天桥正在最大考查荷载效用下，钢箱梁结构表示出了仄常的受力本能，25m跨最大正直矩统造截里真测箱梁钢板应力仄衡值矮于该荷载工况效用下的表里估计值，应力校验系数正在0.88～0.97之间，22m跨最大正直矩统造截里真测箱梁钢板应力仄衡值也矮于该荷载工况效用下的表里估计值，应力校验系数0.87～0.98之间，2#墩顶统造截里由于背板根部下度位于中性轴附近故背板上缘应力表里估计数值较小.正在齐桥谦载最大背直矩加载工况下，真测箱梁翼缘及底板应力仄衡值也均矮于该荷载工况效用下的表里估计值，翼缘应力校验系数0.94～0.97之间，底板应力校验系数0.89～0.97之间.箱梁结构强度切合安排及相闭典型央供.——0.94之间.最大相对于残存变形为11.63％，小于20%.结构刚刚度切合安排及相闭典型央供.正在所施加最大考查荷载效用下，已创造钢箱梁爆收同响及焊缝开裂.（八）论断现状态下的某（某小区1、2街）人止天桥已基础竣工，正在所有考查工况下，钢结构均表示出仄常的受力本能，其强度战刚刚度谦脚“考查要领”中所确定的央供；结构处事情景仄常.（本桥已干动载考查，无法对于自振频次下论断.）综上所述，某（某小区1、2街）人止天桥装载本领切合人群—4.5kN/㎡安排荷载效用下的使用央供.四、通过桥梁检测案例的开示都会桥梁是人流接通人车分流的主要形式，广大应用于都会前提办法修造中，桥梁的使用寿命及耐暂、仄安性格中要害，其中定期桥梁检测、成桥竣工查支检测隐得格中要害.本次通过对于某小区人止天桥竣工荷载考查检测举止了处事规划安排，中业荷载考查以及估计分解对于比，从而得出检测报告及评介.正在本次桥梁检尝考查中，主要需要掌控佳以下几圆里处事：一是前期桥梁竣工大概安排文献的支集，通过竣工图资料大概安排文献资料支集，不妨相识桥梁的基础安排尺度，等第，功能定位，荷载等第，为下步估计干资料准备.其次是估计机模拟真验荷载，通过支集前提数据，需要对于桥梁举止估计机修模，共时根据安排尺度举止分歧荷载施加，其中荷载施加位子需要通过盘面闭键部位，通过估计闭键部位的应力战挠度提与估计截止为后期与考查截止举止比对于干准备.其三是荷载考查，荷载考查前需要根据桥梁安排文献的技能尺度等第，将安排荷载等待变换为现有本量加载东西如沙袋、火箱等.共时根据丈量数据准确的举止加载物堆搁，待数据宁静后读与中业数据.末尾根据内业估计截止与中业考查数据举止比较分解，根据偏偏好率举止评估、分解从而得出检测报告.其余，桥梁检测大概者荷载考查功夫需要博人控造接通构造管造，保证接通仄安，检测仄安.。
城市铝合金人行桥梁的静载试验分析
4. 加载过程及注意事项 根据现场情况，试验拟选择采用沙袋进行加载 ：①购 买编织袋在沙场装袋（每袋重量约为 50kg），共计 712 袋； ②租赁汽车运输至桥位处进行加载；③根据加载分级重量， 组织工人将沙袋运送至桥面上指定位置 ；④加载结束后， 工人将沙袋按批次清理，并利用运输车送至沙场。 需要注意的是，需要在加载试验前对测点进行一定时 间的温度稳定观测，每隔 10min 测试一次，并将观测结 果用于横梁加载试验对外界气候的敏感性。试验前需要进 行预加载，消除结构的非弹性变形，并且检查设备是否正 常工作。需要至少分 2 级加载到设定值，并在每次加载稳 定后进行读数，待读数稳定后进行下一级加载，卸载完后 30min 再测试读取结构的残余变形。 加载过程中发现测点应力已经达到或者超过理论计算 应力值、挠度超过理论计算挠度或者发生损伤等情形时， 需要中途加载检验结构。
—按规范取用的冲击系数值。
试验中各工况下所需要的加载车辆数，将根据计算标 准活载（人群荷载 ：5.0kN/m2）产生的该工况下的最不
利效应值按等效原则换算而得。
三、静载试验方案和实施 1. 静载试验方案 静载试验需要根据关键受力截面确定主要加载工况， 以及确定传感器的布设。结合本铝合金人行桥梁的布置特 点，其关键断面主要是边跨和中跨跨中最大正弯矩，支座 最大负弯矩。试验过程需要监测整体铝合金人行桥梁的关 键断面挠度和应力，以此评估其结构性能。 2. 传感器设计与布置 根据测试要求，主要对人行桥的位移和应力进行监测。 挠度观测为跨中、四分点和支点截面，用精密水准仪 观测。各工况下挠度 / 位移观测点。应力监测对加载控制 断面的上下弦杆布设应变传感器，采用弦式数码应变计， 先对粘贴部位用丙酮清洗，再用环氧树脂胶粘贴 ；应变计 使用前读数仪检查校核，确保应变计完好方可用胶粘贴到 测试部位。 3. 加载工况设计 试验采用加载重物堆载进行加载，为保证试验效果，
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( 1 Centra l Research Institut e o f Building and Construction o f M CC G roup, Beijing 100088, China; 2. Xidan Business Distr ict Env iro nment M anagement Pr oject H eadquarters, Beijing 100032, China) Abstract: T he N o . 1 pedestr ian ov ercro ssing , best riding o ver the No rth Xidan Ro ad and clo se to W est Chang 'an Ro ad, is a truss br idge of aluminum alloy w ith huge traffic F or safety it is necessar y to ver ify the car ry ing capacity of the new br idg e by the lo ading test, as w ell as to check the const ruct ion quality H it her to there are no any code or specificatio n o f co nstr uction and test o f aluminum alloy that is a new str uctur e method and mater ial fo r N o. 1 br idg e T he loading test of the bridge may offer the useful ex per ience for similar bridg es and the other pr ojects of alum inum allo y Keywords: aluminum alloy ; pedestrian br idg e; load testing; ca rr ying capacity
2 荷载试验布置及控制 2 1 测点布置 挠度测点布置 : 由于桥梁跨度较大, 为此选取跨 中、 支座、 1/ 4 跨处布置挠度测点。通过这些挠度测 点 , 测试桥梁在各种试验 荷载工况作用下 的挠度。 根据铝合金结构变形较大的特点, 该桥挠度可能会 比较明显, 为了减少对桥下交通的影响, 因此在关键 控制点即跨中和 支座的测点采 用电子位移计 , 1/ 4 跨挠度测点采取高精度水准仪进行加载量测。图 4 是 1 号桥挠度测点布置图。
第一级 1 1 17 2 0 9 - 0 1 - 0 2 0 8 15 1 0 8 - 0 4 - 0 3 - 13 - 12 - 12 - 11 第二级 1 7 35 1 1 9 - 0 3 - 0 3 1 5 31 8 1 6 - 0 5 - 0 5 - 27 - 24 - 23 - 23 第三级 2 9 51 8 2 8 - 0 5 - 0 5 2 2 46 5 2 3 - 0 7 - 0 8 - 38 - 37 - 34 - 31 卸载 0 3 6 3 0 4 0 0 0 2 7 1 0 2 0 0 - 2 - 3 - 2 - 2
- 6
10- 6 , 换算应力值为 25 M Pa,
a- 测点 6; b- 测点 8 图7 1 号桥纵向桁架测点荷载 应变曲线
两主桁架的荷载
表2
加载等级 测点 1 测点 2 测点 3 测点 4 测点 5 a- 北桁架 ; b - 南桁架 图5 1 号桥纵向桁架应变测点布置 测点 6 测点 7 测点 8 测点 9 测点 11 测点 12 测点 13 测点 14 测点 15 测点 16 测点 17 测点 18 测点 19 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
表3
加载等级 测点 21 测点 22 测点 23 测点 24 测点 25 测点 26 测点 27 测点 28 测点 29 测点 30 西北 1/ 4 跨 东北 1/ 4 跨 西南 1/ 4 跨 东南 1/ 4 跨 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
满载工况下 1 号桥主跨挠度实测值
1 1 试验参数和条件 本次试验主要是对桥梁主跨的承载能力和施工 质量进行现场试验验证 , 根据设计要求, 荷载试验主 要进行主跨的静载和动载试验。其中静载主要测试
第一作者 : 杨建国 , 男 , 1972 年 10 月出生 , 高级工程师。 收稿日期 : 2009- 03- 20
工业建筑
2009 年第 39 卷增刊
比较大。为保证人行天桥今后的安全使用 , 需要对该人行天桥进行荷载试验 , 全面检验铝合金桥梁的设计、 施 工质量和承载能力。并且该天桥属于新材料、 新工艺 , 迄今国内还 没有关于铝合金桥梁的施工及验收规范 , 同 时也缺乏相应的荷载试验规范 , 因此本次 荷载试 验及性能 分析能 够对相 关的铝 合金结 构工程 和类似的 桥梁 工程起到积极的借鉴意义。 关键词 : 铝合金结构 ; 人行桥梁 ; 荷载试验 ; 承载能力
ANALYSIS ON LOAD TESTING AND CARRYING CAPACITY OF ALUMINUM ALLOY PEDESTRIAN OVERCROSSING IN XIDAN
Yang Jiang uo 1 Wu L iquan1 W ang Y onghuan 1 Y ao Chang hua2 Wang X iaojun 2 Y in X iuzhong2
桥梁主体是由高 强铝合金杆件组成的桁架结 0 引 言 本工程是北京市西单商业街新建 1 号铝合金人 行天桥( 平立面布置见图 1 和图 2) , 桥梁横跨西单 北大街, 南临西长安街, 是连接南北商业区的重要通 廊, 人员流量非常大 , 是奥运配套工程。桥梁主体材 料采用高强铝合金 , 连接方式主要以普通不锈钢螺 栓连接, 属于新材料、 新工艺工程。该桥是迄今为国 内规模最大的铝合金结构人行天桥。相对应钢结构 而言 , 铝合金材料具有轻质、 自防腐等特点, 能够满 足一些特殊条件的要求, 但是关于铝合金的设计及 施工规范或标准在国内还处在起步阶段, 尤其针对 铝合金桥梁的施工及成桥检测试验 , 还缺少相关的 技术标准和规范。本文通过该铝合金天桥的荷载试 验的分析及总结 , 对铝合金桥梁结构的特性及承载 能力进行了分析 , 并对铝合金桥梁的施工验收提供 了一定依据。
在主跨满载工况下跨中和支座的杆件应力/ 应变, 以 及测试结构跨中挠度; 动载主要测试空载下的桥梁 主跨自振频率和 1/ 3 荷载下的结构自振频率。试验 采用专用铝合金应变片对杆件 的应变进行实 时量 测, 采用电子位移 计对跨中和支座 形变进行量测。 动载通过采集不同工况下的结构振动加速度来求解 结构不同自振频率。 1 2 荷载流程 结合动载试验内容和现场试验条件的要求, 试 验过 程 分 为 三 级 加 载 和一 级 卸 载 进 行 , 分 别 是 0 33 P 、 0 67P 、 1 0P( P 是设计人群荷载值 ) 和卸载 至空载。图 3 是荷载试验流程图。 1 3 荷载试验终止条件 为确保加载过程中桥梁的安全性 , 在加载过程 中随时对桥梁进行实时监控, 在分级加载试验过程 中发现如下任何异常或应变变化数率异常的情况应 立即停止加载, 并根据情况及时进行卸载或支护处 理, 及时上报同时分析原因, 根据分析结果决定下一 步行动方案。 1) 荷载下控制测点变位超过规范理论计算值 L / 800 时[ 2] ; 2) 控制杆件应变测点超过设计限值时 ; 3) 测点参数 - 加载量之间的关系出现过大增 长速率时 ; 4) 加载过程中结构出现横向不稳定情况时 ; 560
西单铝合金桁架人行天桥荷载试验及承载能力分析
杨建国1 吴利权1 王永焕1 姚常华2 王小军2 银秀忠2
100032) ( 1 中冶集团建筑研究总院 , 北京 摘 100088; 2 西单商业 区环境整治工程指挥部 , 北京
要 : 西单商业街新建 1 号天桥为铝合金桁架结构形式 , 横跨 西单北大街 , 紧邻 西长安街 , 人员 通行量
mm
图6
1 号桥主跨加载布置
3 荷载试验结果 3 1 静载试验结果 根据 1 号桥现场分级加载试验 , 表 2 和表 3 分 别是该桥各应变测点和挠度测点的实测结果汇总。 根据表 2 可以看出: 桁架应变测点中, 在最大荷 360
Indust rial Const ruct ion V ol. 39, Supplement, 2009
构 , 主体结构主要由南北两个纵向主桁架组成。桥 梁主跨跨径 38 1 m, 桥宽 8 0 m, 设计人群荷载为 3 6 kP a[ 1- 2] , 结构平面布置如图 1 所示。其中桁架 杆件采用 AW 6082 T 6 型铝合金, 材料弹性模量为 70 GPa, 材料的屈服强度和极限强度设计值分别为 260 M Pa 和 310 M Pa, 在充分发挥材料轻质特性同 时 , 也能够保证材料具有高强特性。 1 荷载试验内容
a- 北桁架 ; b- 南桁架 图4 1 号桥纵向桁架挠度测点布置
杆件应变测点布置 : 依据设计计算结果, 跨中区 域和支座区域的杆件应力最大, 因此应变测点主要 针对该区域杆件进行检测 ; 天桥主跨结构基本上为 对称布置, 应变测点亦对称进行分布 , 图 5 是 1 号桥 应变测点布置图。 动载 测点主要沿两 侧纵向主桁架分 布于 1/ 8 跨、 1/ 4 跨和 1/ 2 跨, 测 点与结 构桁架 牢固连 接固 定 , 能够准确反映结构的振动情况。 2 2 分级加载控制
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1- 1 号主跨 图1 桥梁平面布置 图3 荷载试验流程
5) 由于加载试验使结构出现非正常的受力损 伤或局部破坏, 影响桥梁承载能力和正常使用时。
1- 排水管 ; 2- 不锈钢钢丝吊索 ; 3- 走道板 ; 4- 残疾人扶手 ; 5- 200 120 图2 12; 6- 70 120 80; 7- 梯道 ; 8- 非机动车道 ; 9- 隔离带 ; 10- 机动车道 1 号桥主跨立面布置