浅谈预应力桥梁荷载试验分析
预应力混凝土系杆拱桥动载试验评定分析
４ １ ０ ０ ８ ２ ） （ 湖 南 大 学 机 械 与 运 载 工 程学 院 工程 力 学 系 ， 湖南 长沙 ［ 摘
要 ］为 了解 上 海 市 某 预 应 力 混 凝 土 系 杆拱 桥成 桥 后 桥 梁 结 构 的 动 力 特 性 及 结 构 整 体 的 运 营 质 量 ， 为 该
第３ ８卷 ， 第５ 期
２ ０ １ ３年 １ ０月
公 路 工 程
Ｈｉ ｇ ｈ ｗａ ｙ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ｖｏ １ ． ３ ８，Ｎｏ ． ５ Ｏｃ ｔ ． ，２ ０ １ ３
预 应 力 混凝 土 系杆 拱桥 动 载试 验 评 定分 析
桥 的竣 工 验 收 及 日后 的养 护 管理 提 供 技 术 依 据 ， 特 对 该 系 杆 拱 桥进 行 了现 场 动 力 荷 载试 验 ， 对 桥 梁 结 构 的 主 要 控 制 断 面 进 行 了 多 种 工 况荷 载作 用 下 的动 力 性 能 测 试 ， 重点对桥 梁结构整体试 验模态进行 了测试分析 ， 同 时结 合 有 限 元 分 析方 法对 该 桥 进 行 了理 论 分 析 计 算 。 动 载试 验及 理 论 分 析 结 果 表 明 ， 该 系 杆 拱 桥 结 构 的 整 体 刚度 及 动 力 性
［ Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｇ ｅ ｔ ｄ ｙ ｎ ａ ｍ ｉ ｃ ｐ ｅ ｆ ｒ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｑ ｕ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ａ ｎ ｅ ｗ ｌ ｙ ． ｂ ｕ ｉ ｈ ｅ ｄ ｔ ｉ ｅ ｄ ａ ｒ ｃ ｈ
Ｗ ＡＮＧ Ｇａ ｎ ｇ，Ｐ ＥＮＧ Ｘｉ ａ ｎ
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ， Ｈ ｕ ｎ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ａ ， Ｈ ｕ ｎ ａ ｎ ４ １ ０ ０ ８ ２ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
预应力砼连续箱梁桥荷载试验
预应力砼连续箱梁桥荷载试验
预应力混凝土连续箱梁桥是一种常见的桥梁结构，其主要特点是具有较大的跨度和稳定性，具有良好的承载能力和耐久性。
为了保证桥梁安全可靠并预测其使用寿命，需要进行荷载试验和评估。
本次试验是在某大型桥梁试验站进行的。
试验使用的是一座悬臂式连续箱梁桥，跨度为60米，箱梁宽度为9米，厚度为2.5米。
试验采用了多点荷载施加方式，并在每个荷载点上测量桥梁的位移和应变数据。
试验过程中，先进行了空载试验以确定桥梁本身的刚度和稳定性。
然后，按照设计荷载进行了逐点施加荷载的试验。
在每个荷载点上，对桥梁的位移和应变进行测量，以检测桥梁的响应并确定荷载荷效应对桥梁结构的影响。
试验结果表明，桥梁的刚度和稳定性良好。
在荷载施加期间，桥梁的位移和应变均呈现线性增长的趋势。
随着荷载的逐渐增大，桥梁出现了较明显的塑性变形，表现为应变值的急剧增加和位移值的快速增加。
当荷载达到最大值时，桥梁的最大位移为4.32厘米，最大应变值为1200微应变。
试验结果表明，预应力混凝土连续箱梁桥具有较好的承载能力和稳定性。
在荷载施加期间，桥梁的响应与荷载的线性关系良好，符合预期设计。
试验结果可以为后续类似桥梁的设计和施工提供重要参考依据，从而保证桥梁的安全可靠性和耐久性。
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。
预应力梁桥荷载试验研究
四川建筑 第卷5期 1预应力梁桥荷载试验研究葛林瑞1,赵人达2,高琳娜2(11中铁郑州勘察设计咨询有限公司,河南郑州450052;21西南交通大学土木工程学院,四川成都610031) 【摘 要】 以海阳桥为工程实例,介绍了预应力混凝土连续梁桥静载试验。
同时,建立有限元模型对桥梁进行仿真分析。
通过分析结果与实桥检测结果对比,对桥梁结构性能进行了评价,对同类桥型的设计及试验有借鉴作用。
【关键词】 预应力混凝土; 连续梁; 静载试验; 有限元模型 【中图分类号】 U44611 【文献标识码】 B1 工程背景 海阳桥主桥上部结构为预应力混凝土连续箱梁,匝道桥为钢筋混凝土连续箱梁,桥墩采用矩形钢筋混凝土柱式桥墩,基础为钢筋混凝土扩大基础。
主桥由两幅组成,单幅总宽度2015m,4m 集散车道,2×415m 单向大车道,2×3175m 单向小车道,主桥横截面为单箱3室。
设计荷载为城市-A 级。
主桥布置为:(1)24+24+25=73m;(2)24+30+30+28=112m;(3)28+33+28+26=115m 。
2 试验目的 通过测定桥梁结构在试验荷载作用下控制断面的应力和挠度,并与理论计算值相比较,以对实际结构作用性能和工作状态作出评价。
通过现场加载试验以及对现场观测数据和试验现象的综合分析,对实际结构作出总体评价,为竣工验收提供技术评定依据。
桥梁荷载试验是检验桥梁结构实际工作性能的最直接和最有效的手段和方法。
3 试验内容和方法 按照基本参数:E =35GPa,v =0125和桥梁尺寸建立ANSYS 有限元模型,按照弹性计算各级工况下的测点应变与挠度。
考虑跨径,结构复杂程度以及行车坡度,根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》,选定主桥布置(2)24m +30m +30m +28m =112m 为受力最不利跨径组合。
内力控制截面应变测试点与挠度测试测点以反映关键断面内力、挠度和能够描述整跨变形情况的原则下布设。
预应力混凝土桥梁荷载试验检测报告(全面)
xxx桥荷载试验检测报告报告编号：练习-JB-2012-QL-02-001 报告总页数：40页(含此页)报告日期：工程名称：xxx桥荷载试验检测报告工程地点：xxx市检测日期：xxxxx检测有限公司xxx桥荷载试验检测报告项目负责人：检测人员：报告编写人：审核人：批准人：声明: 1.本检测报告涂改、换页无效.•••• 2.如对本检测报告有异议,可在报告发出后20 天内向本检测单位书面提请复议.3.检测单位名称与检测报告专用章名称不符者无效.目录1. 桥梁概况 (5)2. 荷载试验的目的 (7)3. 荷载试验的依据 (8)4. 检测组织 (8)4.1. 人员组织 (8)4.2. 仪器设备 (9)4.3. 现状环境 (10)5. 外观检测 (10)5.1. 外观检测过程 (10)5.2. 外观检测结果 (11)5.2.1. 桥面系 (11)5.2.2. 上部承重结构 (13)5.2.3. 下部结构 (13)5.2.4. 混凝土抗压强度检测 (14)6. 静力荷载试验方案 (15)6.1. 试验荷载的确定 (15)6.2. 荷载试验项目 (16)6.3. 加载方式与加载分级 (16)6.4. 加载位置与加载工况的确定 (16)6.5. 测试项目及量测方法 (18)6.6. 测试断面与测点布置 (18)6.7. 试验加载程序 (19)6.8. 静力荷载试验规则 (19)7. 动力荷载试验方案 (20)7.1. 测试项目 (20)7.2. 测试断面的确定 (21)8. 静载试验过程描述 (22)9. 静载试验数据分析 (24)9.1. 挠度数据分析 (24)9.1.1. 跨中(A-A)截面最大正弯矩上游偏心加载试验 (24)9.1.2. 跨中(A-A)截面最大正弯矩下游偏心加载试验 (25)9.2. 应变数据分析 (26)9.2.1. 跨中(A-A)截面最大正弯矩上游偏心加载试验 (26)9.2.2. 跨中(A-A)截面最大正弯矩下游偏心加载试验 (27)9.3. 裂缝观测 (29)10. 静载试验结果评定 (29)10.1. 计算分析模型 (29)10.2. 静力荷载试验效率 (29)10.3. 结构工作状况评定 (30)10.3.1.结构截面刚度评定 (30)10.3.2.结构总体刚度评定 (30)10.3.3.结构裂缝评定 (31)11. 动载试验结果评定 (31)11.1. 计算分析模型 (31)11.2. 动载试验测试过程 (31)11.3. 环境振动测试分析及评定 (32)11.3.1.实测数据 (32)11.3.2.理论计算 (34)11.3.3.分析及评定 (35)11.4. 无障碍行车试验分析及评定 (36)11.4.1.20米预应力空心板冲击系数 (36)11.4.2.分析及评定 (39)12. 结论 (39)13. 建议 (40)xxx桥荷载试验报告1.桥梁概况xxx市xxx桥桥位于xxx市鹤上镇镇区公路上,上部结构采用20米预应力钢筋砼简支空心板,上部横断面由6片板组成.下部结构采用基桩接盖梁式桥台,桥梁全长25.04米.场地表层为淤泥质土,下覆中砂层、粘土层、全风化花岗岩、强风化花岗岩,桥梁基础选择强风化花岗岩作为持力层.本桥净宽7.0米+2×0.5米安全带,全桥总宽8.0米.墩台与路线方向斜交15°,梁桥台处设有D-40型伸缩缝.设计荷载为公路-II级,五十年一遇设计洪水位3.1米,地震基本烈度为VII度 .桥面铺装采用C40防水混凝土.桥面铺装总厚度为10～15.25厘米.桥梁纵断面详见图1-1所示.图1-1 xxx桥纵断面布置图(单位：厘米)上部结构上部结构,20米跨预制空心板：板高0.95米,中板宽1.240米,边板宽1.240米,挑臂0.250米,横桥向由6片空心板组成;横断面形式示意于图1-2中.下部结构下部结构采用基桩接盖梁式桥台.xxx桥正面及侧面照片如图1-3、图1-4所示.图1-2 xxx桥横断面形式(单位：米米)图1-3 正面照片图1-4 侧面照片技术标准：(1)桥梁设计荷载：公路—Ⅱ级.(2)净跨径布置：1跨20米简支预应力空心板.(3)桥面宽度：0.5米(安全带)+7.0米(行车道)+0.5米(安全带),总宽8.0米.(4)桥梁纵坡：1.122%;桥梁横坡：机动车道1.5%.(5)地震作用：抗震设计烈度为7度 .(6)桥下净空：1.0米～1.5米.材料：(1)混凝土20米预应力空心板采用C40砼;桥面铺装采用C40防水砼;盖梁采用C30混凝土;桩基础采用C25混凝土.(2)钢材预应力钢束：采用高强度低松驰7丝捻制的预应力钢绞线,公称直径为15.20米米,公称面积140米米2,标准强度 fpk=1860米Pa,弹性模量E=1.95×105米Pa,1000h后应力松驰率不大于 2.5%,其技术性能必须符合中华人民共和国国家标准(GB/T 5224－2003)《预应力筋用钢绞线》的规定.普通钢筋：钢筋直径≤10米米者采用R235光圆钢筋,直径＞10米米者采用HRB335带肋钢筋,其技术性能应分别符合中华人民共和国国家标准《钢筋混凝土热轧光圆钢筋》(GB 13013-1991)、《钢筋混凝土热轧带肋钢筋》GB 1499-1998的规定.(3)其它材料预应力锚具：必须采用成品锚具及其配套设备,并应符合中华人民共和国国家标准(GB/T 14370-2000)《预应力筋用锚具、夹具和连接器》、中华人民共和国交通行业标准(JT 329.2-97)《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、连接器试验方法及检验规格》等技术要求.预应力体系：应符合国际预应力砼协会(FIP)《后张预应力体系的验收建议》的要求.金属波纹管应满足《预应力混凝土用金属螺旋管》JG/T3013-94的要求.桥梁支座：采用GJZ板式橡胶支座,其技术性能应符合中华人民共和国交通行业标准JT/T4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》的规定.桥梁伸缩缝：D-40型,其技术性能应符合中华人民共和国交通行业标准JT/T 327－2004《公路桥梁伸缩装置》的规定.2.荷载试验的目的通过对xxx市xxx桥进行荷载试验,以达到以下目的：(1)通过测定桥跨结构在荷载所用下的控制断面应变和挠度,并与理论计算值比较,检验结构控制断面应变与挠度值是否满足设计与规范要求.(2)通过对该桥进行静力荷载试验,为本桥今后运营养护及长期健康状况评价提供结构原始参数.(3)通过测定桥跨结构的自振特性,以评定结构的实际动力性能,并检验桥跨结构的行车冲击系数等指标是否符合规范要求.(4)通过对试验观测数据和试验现象的综合分析,对实际结构做出总体评价,为交工验收提供技术依据.3.荷载试验的依据本次荷载试验及评定主要依据以下技术文件：(1)《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004);(2)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004);(3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004);(4)《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011);(5)《回弹法检测混凝土强度技术规程》(JGJ/T23-2011);(6)《福建省xxx市鹤上镇xxx桥设计文件》,福建省林业勘察设计院,.4.检测组织4.1.人员组织为保证现场试验工作顺利、优质的完成,xxxxx检测有限公司专门组织有经验的工程师和技术人员成立检测小组,具体人员组成见表 4-1.表 4-1 试验人员组成4.2.仪器设备本次检测所用仪器设备及性能指标见表4-2所列.表 4-2 荷载试验仪器设备及性能指标4.3.现状环境试验期间环境状况为：检测起止时间：2012年2月17日至2012年2月18日湿度：40%～47%;天气：阴;温度：最高14℃,最低10℃;风力：1～2级.现场试验环境条件均满足桥梁荷载试验的基本要求.5.外观检测本次外观质量检测实施以下5方面的检测内容：(1)结构各部件表面缺损状况的检查;(2)桥梁开裂状况的详细调查;(3)桥梁关键部位混凝土强度检测;(4)混凝土碳化深度检测;5.1.外观检测过程2012年4月05日对xxx市xxx桥进行了详细的质量检测,包括对桥面铺装、排水系统、栏杆、伸缩装置、主梁、桥墩、桥台及基础等外观破损情况进行了检测,以及对主要承重构件进行了裂缝、混凝土强度及碳化深度的检测,图5-1给出了部分现场检测的照片.图5-1(a)混凝土强度测量图5-1(b)碳化深度测量5.2.外观检测结果本报告中各构件编号规则如下：空心号从上游至下游依次进行编号.具体见图5-2.上游下游板编号1号2号3号4号5号6号图5-2 空心板编号示意图(单位：米米)5.2.1. 桥面系5.2.1.1 桥面铺装经现场勘查,桥面铺装层未产生网裂、交错裂缝、碎块及纵向裂缝,未出现波浪车辙现象,未出现坑槽.但桥面上下游两侧卫生状况较差,垃圾堆积.见图5-3.桥面铺装层未发现病害 桥面上下游两侧垃圾堆积图5-3 桥面铺装技术状况 5.2.1.2伸缩缝经现场勘查,桥梁在两桥台处设置D-40型伸缩缝,伸缩缝被砂土等杂物堵塞.见图5-4.0号台、1号台处伸缩缝被砂土等杂物堵塞图5-4 伸缩缝病害现场状况5.2.1.3桥头与路堤连接部经现场勘查,桥头与路堤连接部平顺,行车基本顺畅.桥头与路堤连接部未发现纵横向裂缝.现场病害状况见图5-5.图5-5桥头与路堤连接部技术状况5.2.1.4 排水系统经现场勘查,桥面排水孔堵塞,排水不顺畅,桥面两侧有积水痕迹.见图5-6.(a)桥面排水孔堵塞、两侧积水,排水管未露出结构表面20厘米以上图5-6 排水系统状况5.2.1.5 护栏经现场勘查,护栏技术状况良好,未发现残缺丢失不全等病害.见图5-7.图5-7 护栏现场状况5.2.1.6 人行道京林桥未设置人行道.5.2.2.上部承重结构5.2.2.1裂缝观测空心板板底未发现裂缝.5.2.2.2上部结构混凝土表观质量空心板板底未出现露筋锈蚀、空心板之间接缝未发现异常、渗水现象.但空心板接缝间残留大量薄膜,见图5-8.图5-8 板底未出现裂缝、露筋现象,接缝间残留大量薄膜5.2.3.下部结构5.2.3.1 桥墩和桥台各桥台未发现明显病害.见图5-9.图5-9 桥台技术状况 5.2.3.2 支座现场支座技术状况无法观测.5.2.4. 混凝土抗压强度 检测根据规范《回弹法检测混凝土抗压强度 技术规程》(JTJ/T23-2001),采用回弹法检测空心板的 现龄期混凝土强度 ,检测结果详见表5-1.数据表明,20米预应力砼空心板现龄期砼强度 推定值最低值为46.3米Pa.混凝土强度 满足设计要求.表5-1 构件砼强度 非破损检测结果汇总表 构件名称强度 平均值c cu f m (米Pa)强度 标准差c cu f s (米Pa) 强度 推定值e cu f , (米Pa) 设计强度 等级 1号板52.0 4.42 48.6 C40 2号板55.0 3.59 52.1 C40 3号板47.6 1.84 46.3 C40 4号板54.1 6.34 49.5 C40 5号板52.2 4.01 49.1 C40 6号板 51.0 3.08 48.6 C40说明：c cuf m ：构件上各测区砼强度 换算值的 平均值; c cuf s ：构件上各测区砼强度 换算值的 标准差; e cu f ,：砼强度 推定值,指相应于强度 换算值总体分布中保证率不低于95%的 强度 值. 根据桥梁外观检查情况,建议做以下处理：(1)定期清理伸缩缝中的 沉积物;(2)重修排水孔及排水管;(3)清除空心板接缝间的 薄膜(4)依据《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004),加强桥梁日常养护.6. 静力荷载试验方案桥梁静力荷载试验,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,用以确定桥梁结构的 实际工作状态与设计期望值是否相符.它是检验桥梁结构受力特征的 最直接和最有效的 手段和方法.6.1. 试验荷载的 确定就某一加载试验项目而言,其所需加载车辆的 数量及其在桥梁上的 纵横向排列,根据试验荷载产生的 该加载试验项目对应的 加载控制截面内力或变位的 最不利效应值,按下式所确定的 原则等效换算而得：0.95 1.05(1)state q S sημ≤=≤+⨯ 式中：q η — 静力试验荷载效率;state S — 试验荷载作用下控制截面内力计算值;S — 控制荷载作用下控制截面最不利内力计算值(不计冲击); ()μ+1— 按规范取用的 冲击系数.本次静力荷载试验在计算过程中的 理论计算荷载等级按照桥梁设计荷载等级计算,静力荷载试验实际采用2辆单辆重约为400kN 的 三轴载重货车充当.试验车的 主要技术参数见表 6-1所示.表 6-1 加载车主要技术参数6.2.荷载试验项目根据理论计算的内力包络图,分别对0号台～1号台20米跨预应力空心板跨中最大正弯矩进行测试,共分2个加载工况.工况1：对0号台～1号台20米跨预应力空心板跨中截面(A-A截面)最大正弯矩上游偏心加载,测试跨中截面各测点应变、挠度 .工况2：对0号台～1号台20米跨预应力空心板跨中截面(A-A截面)最大正弯矩下游偏心加载,测试跨中截面各测点应变、挠度 .6.3.加载方式与加载分级为了获取结构试验荷载与变位的相关曲线,防止结构加载意外损伤,就某一加载试验项目,其静力试验荷载应分级加载,分级卸零.静力试验荷载的加载分级主要依据加载车在某一加载试验项目对应的控制截面内力和变位影响面内纵横向位置的不同以及加载车数量的多少分级.本次试验加载方式,每个工况分4级递加到最大荷载,然后一次卸零.分级办法：①号车作用在1/4跨位置→①号车作用在1/2跨位置→①号车作用在1/2跨位置、②号车作用在1/4跨位置→①号车作用在1/2跨位置、②号车作用在1/2跨位置6.4.加载位置与加载工况的确定1)加载位置与加载工况主要依据以下原则确定：①尽可能用最少的加载车辆达到最大的试验荷载效率;②为了缩短现场试验时间,尽可能简化加载工况,在满足试验荷载效率以及能够达到试验目的前提下对加载工况进行合并,以尽量减少加载位置;③每一加载工况依据某一试验项目为主,兼顾其他检验项目.2)加载位置本次静力试验经过优化合并后,确定的加载工况为2个,每个工况加载位置、主要试验项目及其加载车辆的纵横向排列详见图6-1.3)加载流程在进行正式加载试验前,首先采用一辆加载车在跨中进行预加载试验,预加载持荷时间为20分钟.预加载的目的是使结构进入正常工作状态,并消除结构非弹性变形.预加载卸至零荷载,并在结构得到充分的零荷载恢复后,方可进入正式加载试验.正式加载试验分别按加载工况序号逐一进行,完成一个序号的加载工况后,应使结构得到充分的零荷恢复,方可进入下一序号的加载工况.结构零荷充分恢复的标志是,同一级荷载内,当结构在最后五分钟内的变位增量,小于前一个五分钟增量的 5%或小于所用测量仪器的最小分辨率值时,即认为结构变位达到相对稳定.如果结构控制截面的变位、应力(或应变)在未加到最大试验荷载前,提前达到或超过设计计算值,应立即终止加载.4)工况1、2试验荷载布置图(a)工况1、2试验车辆纵向布置图(单位：厘米)(b)工况1试验车辆横向布置图(单位：米米)(c)工况2试验车辆横向布置图(单位：米米)图6-1 工况1、2试验车辆纵横向布置图6.5. 测试项目及量测方法本次静力荷载试验的 主要观测项目及量测方法为：(1)挠度 ：采用百分表进行测量.测试截面为测试跨跨中截面.(2)应变：采用应变片及DH3816静态应变测试系统进行测量.应变测试的 目的 是通过测试梁体在试验荷载作用下应变增量的 大 小 ,直接了 解结构的 实际工作状态.在选定测试桥跨的 跨中截面布置测点,测试在各工况试验汽车荷载作用下测点应变.测试截面及测点布置详见图6-2～图6-4所示.6.6. 测试断面与测点布置A跨中图6-2 应变及挠度 测试截面纵向布置图(单位：厘米)上游下游应变片测点号124365图6-3 测试截面应变测点横向布置图(单位：米米)上游563421测点号百分表图6-4 测试截面挠度测点横向布置图(单位：米米)6.7.试验加载程序所有工况均按以下程序进行：①在进行正式加载试验前,用加载列车进行对称预加载试验,预加载试验每一加载位置持荷时间以不小于20分钟为宜.预加载的目的在于,一方面是使结构进入正常工作状态,另一方面可以检查测试系统和试验组织是否工作正常.②预加载卸到零荷载并在结构得到充分的零荷恢复后,才可进入正式加载试验,正式加载试验按加载工况序号逐一进行,完成一个序号的加载工况后,应使结构得到充分的零荷恢复,方可进入下一个序号的加载工况.6.8.静力荷载试验规则(1)静力试验应选择在气温变化不大和结构温度趋于稳定的时间段内进行.试验过程中在量测试验荷载作用下结构响应的同时应相应地测量结构表面温度.(2)静力试验荷载持续时间,原则上取决于结构变位达到相对稳定所需要的时间,只有结构变位达到相对稳定后,才能进入下一荷载阶段.一般每级荷载到位后稳定10分钟即可测读.(3)全部测点在正式加载试验前均应进行零级荷载读数,以后每次加载或卸载后应立即读数一次.位移测点每隔5分钟观测一次,而应变测点每1分钟测读一次,以观测结构变位和应力是否达到相对稳定.(4)若在加载试验过程中发生下列情况之一,立即终止加载试验：a.控制测点应力超过计算值并且达到或超过按规范安全条件反算的控制应力时.b.控制测点变位超过规范允许值时.7.动力荷载试验方案结构的动力特性是结构振动系统的基本特性,是进行结构动力分析所必须的参数.桥梁动力荷载试验主要是通过测试桥跨结构的动力特性指标(自振特性指标和动荷载作用下的振动特性指标),研究桥梁结构的自振特性和车辆动力荷载与桥梁结构的联合振动特性,以检验这些指标能否满足设计或规范规定,从而判断桥梁结构的整体刚度、行车性能.本次动载试验选取0号台～1号台20米跨预应力空心板上部结构进行.7.1.测试项目(1)环境振动试验环境振动试验主要测量桥梁的自振频率.环境振动试验是通过在桥上布置高灵敏度的传感器,长时间记录桥梁结构在环境激励下,如风、水流、地脉动等引起的桥梁振动,然后对记录下来的桥梁振动时程信号进行处理,并进行时域和频域分析,求出桥梁结构自振特性的一种方法.环境振动试验假设环境激励为平稳的各态历经,在中低频段,环境振动的激励谱比较均匀,在环境激励的频率与桥梁的自振频率一致或接近时,桥梁容易吸收环境激励的能量,使振幅增大;而在环境激励的频率与桥梁自振频率相差较大时,由于相位差较大,有相当一部分能量相互抵消,振幅较小.对环境激励下桥梁的响应信号进行多次功率谱的平均分析,可得到桥梁的各阶自振频率.环境振动试验要测出桥梁结构多阶频率及阻尼比.现场试验不同于室内试验,外界干扰较多,因此要保证仪器设备,特别是传感器的状态良好,并预备好备用的传感器,一旦某一传感器出现问题,马上予以更换,做到测试数据准确无误.测试时,适当增加采样时间,使试验数据有一定的储备,保证数据处理时有足够的原始数据可供选择.(2)无障碍行车试验无障碍行车试验是利用试验车辆在桥上以一定速度行驶,对桥梁施以动力荷载,测量桥梁特征位置的振幅、动应力和冲击系数等,对测得的桥梁动力响应值进行分析,获得桥梁的动力响应特性.试验中,一辆试验汽车分别以5千米/h、10千米/h、20千米/h、30千米/h的速度匀速驶过大桥,每一车速行驶2次,测试桥梁的动应变时程.7.2.测试断面的确定(1)环境振动试验桥梁自振特性测点布置在桥面上以观测桥梁竖向自振特性.测点如图7-1所示.图7-1(a) 环境振动测点纵向布置图(单位：厘米)下游上游拾振器图7-1(b) 环境振动测点横向布置图(单位：米米)(2)无障碍行车试验无障碍行车试验布置动应变测点.测试截面为0号台～1号台20米跨A-A 截面,测试截面见图7-2.动应变测点布置在测试截面的 板底以观测不同车速下桥梁强迫振动的 动应变时程曲线,根据动应变时程曲线分析最大 冲击系数,A-A 截面布置6个动应变测点.测点布置如图7-3所示.A跨中图7-2 强迫振动应变测试截面布置图(单位：厘米)上游下游应变片测点号124365图7-3 强迫振动应变测点布置图(单位：米米)8. 静载试验过程描述2012年4月06日上午对桥梁静载试验进行了 准备,主要内容包括应变测点表面处理、粘贴应变片、变形测点处理、测试仪器安装及调试,静载试验安排于4月06日傍晚正式进行(天气：阴).试验按加载工况顺序进行加载,每个工况分4级加载.每次加载之前采集数据初值,持荷时间原则上取决于结构变位达到相对稳定所需要的 时间,根据现场测试,本次试验加载稳定时间20分种左右测读各仪器仪表读数,卸载后稳定20分钟左右测读各测点残余变形;同时在加载过程中随时观测并计算各控制测点的 应变、挠度 变化情况,及时指导试验,保证试验安全顺利进行.部分现场检测的照片见图8-1.(a)应变及挠度测点(b) 数据采集系统(c)分级加载图8-1 静载试验现场照片9.静载试验数据分析9.1.挠度数据分析9.1.1.跨中(A-A)截面最大正弯矩上游偏心加载试验在工况1试验荷载作用下,理论及实测xxx市xxx桥跨中最大正弯矩截面各测点的挠度值见表 9-1及图9-1所示.同时,表中亦列出了卸载后的相对残余变形.由表可见,卸载后的相对残余变形在 1.89%～3.24%之间,满足《公路桥梁承载能力检测评定规程》中小于20%的规定.表 9-1 工况1试验荷载作用下各测点挠度值(单位：米米)项目测点理论值实测最大挠度卸载相对残余变形(%)1 5.18 3.35 0.09 2.69%2 5.11 3.40 0.11 3.24%图9-1 工况1试验荷载下最大挠度沿桥宽分布曲线9.1.2.跨中(A-A)截面最大正弯矩下游偏心加载试验在工况1试验荷载作用下,理论及实测xxx市xxx桥跨中最大正弯矩截面各测点的挠度值见表 9-1及图9-2所示.同时,表中亦列出了卸载后的相对残余变形.由表可见,卸载后的相对残余变形在0.62%～1.45%之间,满足《公路桥梁承载能力检测评定规程》中小于20%的规定.表 9-2 工况2试验荷载作用下各测点挠度值(单位：米米)图9-2 工况2试验荷载下最大挠度沿桥宽分布曲线9.2.应变数据分析9.2.1.跨中(A-A)截面最大正弯矩上游偏心加载试验在工况1试验荷载作用下,实测跨中截面的应变见表9-3及图9-3所示.同时,表中亦列出了卸载后截面的相对残余应变.由表可见,卸载后的相对残余应变在0.00%～1.67%之间,满足《公路桥梁承载能力检测评定规程》中不大于20%的规定.表 9-3 工况1试验荷载作用下各测点应变值(×1e-6)图9-3 工况1试验荷载下最大应变沿桥宽分布曲线9.2.2.跨中(A-A)截面最大正弯矩下游偏心加载试验在工况2试验荷载作用下,实测跨中截面的应变见表9-4及图9-4所示.同时,表中亦列出了卸载后截面的相对残余应变.由表可见,卸载后的相对残余应变在0.00%～3.51%之间,满足《公路桥梁承载能力检测评定规程》中不大于20%的规定.表 9-4 工况2试验荷载作用下各测点应变值(×1e-6)图9-4 工况2试验荷载下最大应变沿桥宽分布曲线9.3.裂缝观测加载前后空心板板底未发现裂缝.10.静载试验结果评定10.1.计算分析模型xxx市xxx桥预应力砼空心板结构静力计算采用平面杆系有限元程序,主梁荷载横向分布系数按铰接板梁法计算.10.2.静力荷载试验效率试验荷载在结构控制截面产生的最大内力效应和变位效应,能够反映理论计算活载作用下同一截面最不利内力效应和变位效应,满足《公路桥梁承载能力检测评定规程》的有关要求.在试验荷载作用下控制截面内力值与标准荷载作用下同一截面最不利内力的比值,即为静力荷载试验的效率.本次静力荷载试验的试验效率见表 10-1.由表可见本次试验的静力荷载试验效率(η)为1.05(表中内力值为1号板或6号板的内力),满足《公路桥梁承载能力检测评定规程》中所规定的0.95≤η≤1.05的要求,说明本次荷载试验反应了桥跨结构在标准荷载作用下的受力性能.。
预应力混凝土连续刚构桥荷载试验研究
预应力混凝土连续刚构桥荷载试验研究摘要：以某主桥跨径组合为52 m+90 m+ 52 m的三跨预应力混凝土连续刚构桥为例，借助有限元软件对其进行了结构分析，并开展了实桥主桥的静、动荷载试验，对该桥试验数据的进行汇总分析，验证该桥的实际承载力和工作状态，为同类桥梁的荷载试验提供参考。
关键词：连续刚构桥；荷载试验；仿真分析；承载力0前言连续刚构梁桥具有受力性能优越、行车性能良好、结构构造简单等诸多优点，自1980年后在世界各地得到了迅速发展，连续刚构梁桥的特点是主梁和墩台是刚性连接的，在竖向荷载作用下，主梁端部的负弯矩能够抵消一部分跨中的正弯矩，使得跨中截面的正弯矩减少，从而减少了跨中截面的高度和主梁混凝土用量，也增大了桥下的净空。
此外，由于墩和梁固结，不需要支座，使得整座桥梁连成一体，行车比其他桥型更加平稳顺畅，抗震性能也更好。
为了验证桥梁结构设计的合理性和工作性能、检验桥梁工程质量，为以后桥梁科学养护、日常管理提供依据，对桥梁进行荷载试验是非常必要的。
本文以一座主桥跨径组合为52 m+90m+ 52 m的三跨预应力混凝土连续刚构的荷载试验为背景，通过对荷载试验的研究分析，为同类桥梁的荷载试验提供参考。
1 工程概况某主桥跨径组合为52 m+90 m+ 52 m三跨预应力混凝土连续刚构，该桥约竣工于2011年，该桥设计荷载为“公路—Ⅰ级”。
主桥的示意图如图1所示。
图 1 主桥布置图（单位：cm）2 有限元分析计算模型采用MIDAS/Civil有限元软件建立了主桥左幅桥的有限元计算模型，基于梁格法建模，共建立308个节点，498个梁单元，如图2所示。
图2 主桥有限元计算模型3静荷载试验方案3.1 试验截面根据本桥的结构类型和现场实际情况，采用荷载等效的原则，选定加载位置，设定试验工况，各工况及截面位置见表1、图3。
表1 试验工况表图3 工况截面位置（单位：cm ）3.2 测点布置3.2.1应力（应变）测点布置检测跨应变测试断面选在左幅桥左幅主桥中跨跨中处A-A 截面，Z10#墩处B-B截面，每个断面设置7个应变测点，应变测试采用钢弦应变计，量测内容为各级荷载下的应变及卸载后残余应变。
预应力空心板桥静载试验分析
预应力空心板桥静载试验分析摘要：本文介绍了预制空心板桥的荷载试验情况，通过对桥梁混凝土位移、应变、残余变形及动载分析，对桥梁刚度进行校核，承载力进行评价，为交工验收提供依据。
关键词：预应力；荷载试验；位移；应变惠州某3×20m预应力混凝土空心板桥，下部结构采用柱式墩台，基础均采用钻孔灌注桩基础。
2 静载试验2.1 试验内容测试跨中位置的应变、位移，从其变化规律分析桥梁工作性能，检验是否满足正常使用及有足够的安全储备。
规范[3]中规定，活荷载作用下，位移允许值为：f＝L/600=29.2mm。
从图4知，在每一级荷载作用下，总变位St均小于规范规定的位移允许值及理论计算值。
规范[1]中规定，桥位移校验系数应小于1.0，实测位移校验系数在0.55～0.74之间，说明该桥处于弹性工作状态，结构刚度满足规范要求。
相对残余变位最大为-8.4%，符合规范[1]所规定的容许值20%的要求。
3.2 应变测试数据分析本桥应变实测值如表3所示。
从表3可知，在各级荷载作用下，总应变St都小于理论计算值。
规范[1]中规定，桥应变校验系数＜1.0。
在试验荷载作用下，控制截面实测应变校验系数在0.52～0.78之间，说明结构刚度满足规范要求。
相对残余应变最大为8.6，符合规范[1]所规定的容许值20%的要求。
4 结论通过对本桥的静载试验与分析，可得出以下结论：（1）本桥跨中最大位移和应变测试结果均小于理论计算值及规范规定值，位移、应变校验系数介于0.41～0.55，荷载-位移曲线、荷载-应变曲线符合线性规律，相对残余变位也小于20%，说明本桥处于弹性工作状态，结构强度、刚度满足设计规范要求。
（2）综上所述，在设计使用荷载作用下，该桥上部结构的工作性能良好，处于弹性工作范围，结构刚度满足设计要求。
参考文献：[1]JTG/T J21-2011．公路桥梁承载能力检测评定规程[S].人民交通出版社，2011．[2]交通部公路科学研究所等．大跨径混凝土桥梁的试验方法[S].人民交通出版社，1982．[3]DBJ/T 15-87-2011．城市桥梁检测技术标准[S].中国建筑工业出版社，2011．[4]杨开生．吉林市江南大桥检测与荷载试验[J].黑龙江交通科技，2010（6）：109-110．。
桥梁简支预应力混凝土空心板单梁静载试验分析
桥梁简支预应力混凝土空心板单梁静载试验分析1 工程概况某市**简支2×20m预应力混凝土空心板桥位于的城际干道上，桥梁全长46.84m，桥梁宽度：2×（净10.75+2×0.5m栏杆+0.25m空隙），全宽24米，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（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，特选取比较严重的一片梁进行单梁静载试验。
图1 腹板混凝土麻面、起鳞2 试验方案2.1 试验荷载依据建设单位提供的施工图纸，按标准加载车辆轴重及轴距等参数进行布载，采用铰接板法按两车道计算荷载横向分布系数；按04《桥规》设计荷载标准，在跨中截面的弯矩内力影响线（见图2）上按最不利位置布置集中力237kN，计入冲击系数1.26后考虑荷载横向分布系数及汽车荷载分项系数确定承载力极限时的设计弯矩效应；最后考虑《大跨径混凝土桥梁试验方法》中有关荷载效率定为：0.8≤η≤1.05的建议，确定配重的加载数量和位置。
本次试验加载采用混凝土块配重，混凝土块尺寸为1m×1m×1.5m，重3.75吨，试验共加载4个混凝土块，分3级加载到位，效率系数见表2-1。
跨中跨中最大正弯矩影响线图2 跨中最大正弯矩影响线表1 跨中最大正弯矩工况荷载效率系数表工况名称设计荷载效应kN.m等效荷载效应kN.m效率系数%跨中最大正弯矩769 686 89.22.2 测点布置及加载方法挠度测试：将试验梁、枕木及支座安装就位，在支点、四分点及跨中截面通过支架安装百分表，测量加载前后各测点挠度的变化量，研究梁体整体抗弯刚度。
应变测试：在四分跨截面上下缘及跨中截面沿梁高四等分点位置安装弦式应变计作传感元件，将弦式应变计通过强力胶固定在被测构件的测点位置，采用振弦检测仪进行应变测试，获得应变校验系数及截面中性轴高度。
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浅谈预应力桥梁荷载试验分析
发表时间：2019-01-15T11:08:20.687Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第31期作者：郭利娜
[导读] 结合某预应力桥梁工程实例，对桥梁荷载试验分析要点内容进行研究，首先详细论述静载试验的要求，同时在分析测试方法及检测仪器相关内容的基础上，归纳总结了桥梁荷载试验检测结果，实践可知整个桥梁的载荷满足设计标准，符合运营要求。
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摘要：结合某预应力桥梁工程实例，对桥梁荷载试验分析要点内容进行研究，首先详细论述静载试验的要求，同时在分析测试方法及检测仪器相关内容的基础上，归纳总结了桥梁荷载试验检测结果，实践可知整个桥梁的载荷满足设计标准，符合运营要求。
关键词：公路桥梁；预应力；荷载；试验分析
0前言
在公路桥梁工程中，桥梁荷载大小直接影响到桥梁整体工程的质量，因此，在建设过程中，必须要财务有效的方式对桥梁荷载进行试验，从而保证桥梁工程的质量得到提高。
1工程概况
某桥梁工程建设在二级公路项目中，其主要的结构形式即为预应力混凝土简支梁桥。
桥梁的上部结构主要应用的是预应力混凝土简支空心板的形式，应用C50混凝土进行施工。
空心板桥跨中部分的结构形式即为空心断面，支点连接位置上应用的是实心断面结构形式。
桥梁工程的自上而下分别有沥青面层、防水层以及找平层组成。
2静载试验
根据桥梁的实际情况，需要进行如下几个方面的检查。
①截面附近区域的结构性能
②桥梁的截面挠度与挠度横向分布情况
③在满足设计条件下，截面附近位置是否存在裂缝问题；
④试验过程中，检测混凝土应变参数；⑤试验过程中是否存在变形的问题。
2.1测试方法及检测仪器
根据施工工艺规范要求，主要应用的是落地支架为参考点的形式，利用电测位移计来确定挠度参数，其分辨率为±1mm。
应变测试主要针对的是截面位置，应用的是应变计与静变计来进行测试。
根据实际测量的应变值以及桥梁材料的弹性模量参数来进行应力的测试。
裂缝问题通常都是通过肉眼观测确定的，使用裂缝宽度检测仪来确定具体尺寸。
2.2试验荷载
根据设计荷载参数的要求，需要在桥梁的2车道中分别进行纵向载荷布置，汽车荷载按照规定的要求来计入到冲击系数H1，并且通过计算确定截面内力值，以此为基础来开始进行试验加载进行。
按照设计正常载荷作为试验过程的荷载参数，然后根据截面内力等效原则开始进行载荷设置，确保测试截面试验荷载达到相应技术规范的要求，保证最终的试验结果的准确性与可行性。
加载车辆的规格和数量要根据结构来最终确定，同时也要结合荷载等级参数来确定。
根据试验工艺规范的要求，静力试验的过程中，一般可以按照偏左加载、偏右加载以及居中加载等3中主要的形式，这几种加载形式可以达到15个工况，最终可以确保加载试验参数的准确性，也能够精确的判定桥梁的性能是否能够满足使用的需要。
3检测结果及分析
如果将所有的截面测试点都进行详细的描写是比较复杂的篇幅也会比较长，本文只选择1截面在偏左试验荷载之下的测试结果与计算结果进行对比分析，其他的截面测试结果就不再进行列举和分析。
3.1挠度检测结果
根据所测量的挠度参数，将试验测试中的挠度参数变化绘制成为下图1分布曲线，其主要是横向分布的方式，同时与计算数据进行对比分析，详见下表1所示。
图1 比较图
表1 应变检测结果
分析表明：在试验荷载的影响之下，所有结构截面中的实测挠度值都要比计算数据小，其检测数据系数全部都在 0.37～0.85之间，
J1，J2，13，J4，J5截面的最大挠度量分别为2.76，2.90，4.12，3.18和3.40 mm，经过计算确定之后可以明确所有的参数值都要小于规范限值，并且在各个试验加载工况的计算确定之后，梁体结构的变形量能够在规定的时间内恢复，经过检测之后其残余变形也能够小于规范的限制，最佳检测的参与变形仅为7.1%。
具体的静力检测的数据结果详见下表所示，试验桥的跨径部分已经可以达到设计方案的技术要求。
3.2应变检测结果
从数据分析可以发现，在试验荷载的确定之下，试验桥跨度截面位置上测试的混凝土应力参数值处在合理的范围内，J1，J2，13，J4，J5截面应力系数分别在0.36～0.74、0.35～0.37、0.32～0.89、0.41～0.96、0.31～0.98之间，其均值都在0.53～0.65之间，经过检测之后确定。
从静力试验参数分析可以发现，整个桥梁的截面结构受力在正常范围内，强度符合设计方案的技术要求。
3.3裂缝观测结果进行试验检测之前，跨中位置区域内并未存在有任何的横向裂缝的问题，但是在一些部分的底部下侧中存在一定程度的纵向裂缝的问题，各个界面附近位置并未存在有新增加的裂缝问题，原底板下侧裂缝宽度也未发生变化。
J1，J2，13，J4，J5的测试界面的空心板下侧位置上存在了一定程度的纵向裂缝问题，虽然所有的裂缝部分宽度尺寸全部都小于公路设计规范中的0.2mm，为0.18mm，但是裂缝的存在对于桥梁耐久性存在直接的影响，所以在交通运行的过程中需要加强监督管理，避免裂缝出现大范围扩大的情况。
4结论
(1)在静力试验荷载作用下，试验桥跨测试的实测挠度要小于计算参数值，挠度校验系数在0.37～0.85之间，最大挠度增量参数为4.12mm，在将试验载荷卸除之后，残余变形都在合理的范围内，同时也不存在任何的横向裂缝的问题。
（2）整个桥梁的空心板底板没有出现纵向裂缝的为，在正常使用期间需要深入的观察其裂缝数量、宽度等参数，一旦超出要求需要立即采取措施进行处理。
（3）整个桥梁的载荷满足设计标准，符合运营要求。
参考文献：
[1] 常皓程,吕建鸣,宋建永.桥梁荷载试验智能布载算法研究[J]. 土木建筑工程信息技术. 2015(05)
[2] 郝建东.荷载试验在公路桥梁检测中的运用研究[J]. 智能城市. 2018(01)
[3] 何周通.某中承式钢管混凝土拱桥荷载试验分析[J]. 建筑监督检测与造价. 2017(03)
姓名：郭利娜（1983-12-12），女，毕业院校：山西省交通职业技术学院，职务：工程师，从事项目：工程质量检测工作。
主研方向：公路与桥梁。