钢筋混凝土空心板桥静载试验及有限元分析
钢筋混凝土现浇空心板桥静载试验
１工程 概 况
表 １ 验 截 面 部分 梁 段 设 计 控 制 内力 及 试 验 内 力 比较 试
工 况 工况 名 称 用 车量 模 型 坝向 控制 内 力 试 骢 内力 荷 藏 效 率
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２ ４ ７・
工 程 科 技
钢 筋混凝土现浇 空心板桥静载试验
李 彦 贤 ’ 文 华锋 吴 咏梅 。
（、 １ 中交武汉港湾工程设计研 究院有限公 司， 湖北 武汉 ４ ０ ４ ２ 重庆市渝通公路工程总公 司， ３００ 、 重庆 ４ ０ ６ ０００ ３ 路桥华祥国际工程有限公司 ， 、 北京 １ １０ ） ０ １０ 摘 要： 本文采用 Ｍｉ ｓ ｉ ｌ ｄ ／ｖ 有限元分析软件， ａｃ ｉ 通过建立 ２ ｍ宽钢筋混凝土现浇空心板 梁格模型， ６ 通过桥梁荷载试验分析桥跨 结构强度、 刚 度等力学性能指标 ， 检验桥跨结构的承载能力是否满足设计活栽使用要并考查桥梁实际工作状况， 梁运营、 为桥 养护和管理提供科 学依据。
本桥位于某绕城高速西段上一砸道 出入 口处 ， 桥梁上部结构采 用 １Ｘ１ｍ 现浇 普通 钢筋 混凝 土空 心 简支 板梁 ；该 桥 桥 面全 宽 ０ ４ ． ｍ。桥面铺装为 ｌｃ ９４ ５ Ｏｍ厚的 Ｃ ０钢纤维混凝土 ＋渗透性 防水层 ４ ＋ ０ｍ厚 的沥青 混凝 土 。为单 向五车道 ， １ｃ 横向布置为 ：．ｍ（ ０５ 护栏 ） ＋ ６ ５ 车行道 ）Ｏ５ 护栏 ）２ ．５ ２ ． ｍ（ ７ ＋． ｍ（ ＝７７ ｍ。桥 梁设计荷载等级为公路 Ｉ ， 级 计算跨径 ９ ０ ． ｍ。 ６ ２荷载 试 验 测 点 布 置 根据结构计算 ， 以试验桥跨在设计荷载作用 下的最大正弯矩截 面（ 即跨 中截面 ） 作为试验加载考察截面 ， 横向测 点布置如图 １ 图 ２ 、
空心板铰缝受力及损伤的空间三维有限元分析
2020年第12期北方交通—21—文章编号：1673-6052(2020)12-0021-04DOI：10.15996/ki.bfjt.2020.12.006空心板较缝受力及损伤的空间三维有限元分析吴居涛，赵明惺（广州快速交通建设有限公司广州市510475）摘要：在对较缝的受力特征进行了定性分析后，以某已完成荷载试验的13m空心板实桥为工程背景，建立了空心板的三维有限元模型，对汽车荷载、收缩徐变等荷载工况进行受力分析及研究。
计算结果表明，在汽车荷载或收缩徐变作用下，纵桥向出现较大拉应力,分布于近一半较缝高和整个纵桥向，因而，随着空心板梁桥的投入使用，整个较缝因自身结构的受力特征，决定了其开裂和失效的极大可能，进而引起空心板“单板受力”情况的发生。
对空心板较缝的损伤程度采用部分较缝参与计算的方式进行模拟进而确定，效果良好。
关键词：空心板;较缝;收缩徐变;三维有限元;损伤中图分类号：U441文献标识码：B0引言空心板梁桥是小跨径（io~20m）钢筋混凝土桥梁及预应力混凝土桥梁最常用的形式之一，因截面宽而薄且截面为空心形式得名。
空心板桥多数以简支梁为主，适合工厂化批量生产,装配式施工。
空心板横桥向由多片板组成,板间设置较缝,主梁架设完毕后，桥面浇筑9-15cm的混凝土整体化层。
通过现浇层和较缝，空心板梁桥各块空心板在横向实现剪力的传递，达到整体承受汽车荷载的目的。
然而装配式空心板桥经常出现较缝的破坏。
程度较轻的,企口缝混凝土与空心板侧壁相分离，雨水大量渗透并轻微侵蚀混凝土;程度严重的,较缝处混凝土已经完全脱落,受水严重侵蚀,空心板失去横向连接能力，出现“单板受力”现象UT。
空心板的“单板受力”违背了空心板横向分布设计的基本原理。
“单板受力”现象的出现，使得某些板受力过大，引起进一步的病害⑷。
空心板桥较缝破坏的原因，有些归结于重型车辆和超载车，有的认为是较缝的混凝土强度较低较缝内、配置钢筋数量少,加上因较缝狭小而导致施工上带来缺陷，未见关于较缝自身特性和受力行为的破坏原因分析1空心板结构受力行为分析预应力简支空心板跨中下缘是弯矩和应力的最不利点，其下缘应力＜T k为：ff K=Cp-（Ckdl+O-kd2+ff L）（0其中：Su—预制空心板未浇筑桥面板前下缘因空心板自重效应M dl而产生的拉应力：o^kdi-[Yki（丄）Sq—空心板在浇筑桥面板后，截面特性由I kl 变为I q,形心位置距离梁底的距离由yu变为yQ,在二期横载效应M也下产生的拉应力：°"kd2-J Yk2（3）升一空心板成桥后,在运营荷载作用（如汽车、温度、收缩徐变、风荷载）效应M l下产生的拉应力：6令Q⑷预应力产生的压应力入,可按照《公路桥规》有关公式进行计算。
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。
桥梁空心板静载试验分析
2020年第14期（5月中）收稿日期：2019-10-21作者简介：门丰通（1982—），男，河北石家庄人，工程师，研究方向为公路工程试验检测。
桥梁空心板静载试验分析门丰通（河北德鑫工程监理咨询有限公司，河北石家庄050000）摘要：结合工程实例，对某桥梁工程空心板静载试验设计的目的、现场条件、试验参数、变形监测方法、测点布置及荷载试验时间安排等试验要点进行了总结，并对其施工过程中的预加载试验、加载等级控制、加载过程、终止加载、试验资料整理等实施过程进行了分析。
结果表明，在桥面铺装前进行静载试验是一种有效的桥梁质量检测和施工质量控制方法。
关键词：桥梁工程；静载试验；测点；裂缝中图分类号：U445.4文献标识码：B1工程概况某桥梁工程为三跨空心板式桥梁，桥面宽7.5m ，车行道宽6m ；桥梁全长65.2m ，主桥长38m ，两边跨为9.0m ，上部结构为6块普通钢筋混凝土空心板；中间跨度为20.0m ，上部结构为5块无黏结预应力空心板。
桥墩为钢筋混凝土双柱式墩，基础为桩基，置于船闸两侧闸墙顶部；桥台为混凝土U 型桥台，基础深入微风化岩层。
设计荷载为汽-20，挂-100。
2静载试验设计2.1试验目的该桥梁工程在桥面铺装层施工前，为进一步确定预制空心板的施工质量是否满足设计和相关规范的要求，分别抽取20m 板3榀、9m 板2榀进行荷载（静载）试验。
2.2试验现场条件为使本试验加载简单、快速有效，结合本桥的具体情况，决定在空心板铺设至设计位置后且桥面铺装层未浇筑前进行荷载试验。
2.3试验参数本次荷载试验主要检查20m,9m 预制空心板在承受跨中设计最大正弯矩时的工况，主要包括挠度变形、裂缝开裂情况，相关设计参数由设计单位提供，具体见表1。
外部荷载参数计算时应充分考虑板简支中心、人群荷载及板自身重量等因素的影响，根据设计单位提供的各型号空心板跨中弯矩设计值计算出每块板需加载的均布荷载值及相应施载物资数量。
针对桥梁空心板静载试验分析
路桥科技 针对桥梁空心板静载试验分析陶伟锋，梁 锦（浙江大港桥梁科学研究有限公司，浙江 杭州 310012）摘要：联合桥梁工程实际情况，总结空心板静载试验相关问题，包括设计目的、试验参数、现场条件、变形监测方法等，同时分析施工环节预加载试验、加载过程、等级控制、试验资料等。
通过分析结果显示，桥面铺装前期，通过静载试验，可以检测桥梁质量安全，同时控制施工质量，值得推广应用。
关键词：桥梁空心板；静载试验某桥梁工程为三跨空心板桥梁，桥梁全长为54.1m，桥面宽度为8.1m，车行道宽度为6m，主桥长为27m，两边跨为8.5m。
桥梁上部结构为钢筋混凝土空心板，中间跨度为12m，下部结构为无粘结预应力空心板。
桥墩为钢筋混凝土墩柱，采用桩基础，设置到两侧闸墙顶板。
桥台选用混凝土U型桥台，基础延伸至微风化岩层。
在本文研究中，主要围绕桥梁空心板静载试验展开讨论，仅供参考。
1 静载试验设计1.1 试验目的桥梁工程施工时，开展桥面铺装作业之前，必须明确预制空心板质量安全，确保其满足预制空心板质量安全，同时符合设计与规范要求。
选择3榀20m板，2榀9m板，开展荷载实验。
1.2 试验现场条件为了确保试验加载操作简便有效，联合桥梁工程实际情况，在空心板铺设、设计位置、铺装层浇筑之前，需要做好静载试验。
1.3 试验参数在此次试验中，对9m、20m预制空心板进行检查，特别是承受最大正弯矩情况，涉及到裂缝开裂、挠度变形。
由设计人员提供相关设计参数，详情见表1。
在计算外部荷载参数时，必须全面考虑板简支中心、自身重量、群体荷载等影响。
按照设计单位提供空心板跨中弯矩值，对不同板加载荷载值、物资数量进行计算。
表1 荷载试验设计参数型号 部位 跨中弯矩设计值（mm）跨中挠度允许值（mm）裂缝开裂宽度允许值（mm）20m空心板 中板 1345 21.45 0.18边板 1012 20.18 0.189m空心板 中板 376 10.1 0.18边板 334 9.45 0.181.4 变形检测在检测桥梁挠度变形时，需要应用百分表测量法，并且使用水准仪校核。
在役简支空心板桥静载试验的有限元分析
ｔ ｎｏ ｈｅｂ ｄ ｅ ｍｅ ｔ ｔｅｄ ｓ ｎｒｑ ｉ ｍｅ ｔ ｏ ｔｅｃ ｄ ，ｎ ｓｓｒｃｕａ ｔ ｆｅｓｈ ｓｃ ｒ ｉ ａｅ ｒ ｉ ｆｔ ｒ ｇ ｅｓｈ ｅｉ ｅ ｕｒ ｏ ｉ ｇ ｅ ｎ ｆ ｏ ｅ ａ ｄｉ ｔ ｔｒｌ ｉ ｎ ｓ ａ ｅｔ ｎ ｓｆｔ ｍａ－ ｓ ｈ ｔ ｕ ｓｆ ａ ｙ
出评估 。 图 ２ 边 板翼缘 破坏严 重
１ 工程 概 况
该 桥桥长 ４ 桥跨 组成 为 ４ｍ ０６ｍ， ４ｍ， Ｘ１． 横 向布置 为 ０４ ＋ ＋ ．５ｍ。该 桥结 构为 普 ．５ｍ ６ｍ ０４
通 钢筋 混凝 土 ６梁 式 空 心板 桥 ， 桥墩 采 用重 力 式 墩， 基础 采用扩 大基础 。
ｈ ｔｉ ｐ ｏ ｅｔ ｓｏ ｒ ｇ ｎ ｏ ａｓｓ ｔ ｃ ｒ ｔ ｒｙｎ ａ ａ ｉ ａ ｔ ｅ Ａｎ ｔ ｌ ｍｏ ｅ ｆ ｔｅ ｓ ｔ ｒｐ ｒ ｅ ｆｔｅｂ ｄ ｅａ ｄ ｔ ｓｅｓｉ ｕｒｎ ａｒｉｇ ｃ ｐ ｃｔ ｄ ｔｅｓ ｔ． ａｙｉａ ｄ ｌｏ ａｃ ｉ ｈ ｉ ｓ ｅ ｃ ｙ ｎ ｈ ａ ｌ ｃ
关键 词 空心板桥 ； 态评估 ； 状 静载 试验 ； 向刚度 ； 载力 横 承 中图分类号 ￣ ４ ８ ２ ７ Ｕ ４． １ 文献标 志码 ： Ａ 文章编 号 ：６ １ ０ ３ （ ０ ２ ０ ０ ２ ０ １ ７ — ４ ６ ２ １ ） １— ０ ２— ６
Ａ ｎｉｅ Ｅｌｍ ｅ ｔＡｎ ｌｓｓｏ ｔ ｔｃ Ｌｏ ｄ Ｔｅ ｔｏ Ｆｉ ｔ ｅ ｎ ａｙ ｉ ｆＳ ａｉ ａ ｓ ｆ Ｓｍ ｐ ｙ Ｓ ｐｐ ｒｅ ｉ ｏ ｃ ｄ Ｃｏ ｃ ｅｅ Ｈｏ ｌｗ ｌ ｂ Ｂｒｄｇ ｉ ｌ ｕ ｏ ｔ ｄ Ｒｅｎｆ ｒ ｅ ｎ ｒ ｔ ｌｏ Ｓ ａ ｉ ｅ
梁需 要降低 使用 荷 载 或者 拆 除 重建 ， 以确 保桥 梁 安全使 用 ， 公路 桥 梁 养 护工 作 中亟 需 解 决 的 问 是 题 。２ 梁检测评 估 的方法有 ： ＿桥 基于外 观调 查 的方 法 ， 于设计 规范 的方法 ， 于结构 可靠度 理论 的 基 基 方法 ， 以及静 载试 验 、 承载 能力 的计 算机 有 限元模 拟法 等 ，３ 其 中桥 梁 在 现 有荷 载 等 级 下 的静 载 ｌ 试验是 评价结 构实 际性能最 直接 、 最有效 的办 法 ， 它可 以客观地 了解 桥梁 工 作 现状 、 确 评估 桥 梁 正
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。
桥梁单片梁静载试验检测数据的分析——一以汨罗江特大桥单梁项目为例
桥梁单片梁静载试验检测数据的分析——一以汨罗江特大桥单梁项目为例摘要：单梁静载试验是判定桥梁承载力和安全性重要试验方法。
近年来，我国路桥施工工程量不断增大，整体施工工艺日趋复杂，施工过程需要专业的技术人员对桥梁施工进行动态监控，以此保证施工过程中结构安全及施工完成后的行驶舒适度。
本文以实际工程项目为例，就桥梁单片梁静载试验检测数据情况进行阐述。
关键词：汨罗江特大桥；桥梁单片梁；静载试验；检测数据项目概况：湖南省岳阳至望城高速公路C2合同段，汨罗江特大桥（20m空心板）进行了静力荷载试验。
静载试验中梁及边梁跨中截面几何特性为，（1）中梁跨中截面几何特性：面积A（m2）—0.5551；抗弯惯性矩I（m4）—0.0620；抗扭惯性矩IT（m4）—0.1117；(+)Cy（m）—0.4841；(-)Cy（m）—0.4659。
（2）边梁跨中截面几何特性：面积A（m2）—0.6284；抗弯惯性矩I（m4）—0.0685；抗扭惯性矩IT（m4）—0.1260；(+)Cy（m）—0.4654；(-)Cy（m）—0.4846。
预制梁板钢绞线均采用先张法张拉工艺。
1检测的目的及依据1.1检测目的通过本次静力荷载试验预期达到如下几个目标：（1）检验空心板的施工质量，掌握结构的实际工作状况，判断空心板的实际承载能力，从而判断空心板承载能力能否正常工作。
（2）通过静力荷载试验和理论分析，对空心板地使用承载力及工作状况做出综合评价，判断空心板的实际工作状况是否符合设计要求或处于正常工作状态。
（3）通过对空心板的静力荷载试验，可为发展桥梁设计理论和提高施工工艺水平，不断积累技术数据并提供科学依据。
（4）静载试验结果可作为今后桥梁维护及评估的原始数据。
1.2检测依据本次试验检测主要依据如下规范和标准：《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTG/T J21-2011）；《大跨径混凝土桥梁的试验方法》（YC4-4-1978）；《公路桥梁荷载试验规程》（JTG/T J21-01-2015）；《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）；《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）；《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）；《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）；本桥荷载试验相关技术资料及文件。
损伤空心板梁桥静载试验与分析
１） ０ 张拉后尽量缩短放置时 间 ， 如果确 因种种 原 因（ 如冬休 时 检测 ， 超过常规数据 １ｃ ｍ者 ， 应进行 预压。 １ ） 格按照设计规定 的张拉顺序进行 张拉 。 严 １ １） ２ 张拉结束后 ， 必须 ２ ４ｈ内进行 注浆 。
Ｏ ５ｍ， ． 曲线要顺 滑 ， 线要顺 直 ， 纹管 坐标严 格 按规 范规 定 的 问） 直 波 不能及时架梁并进 行体 系转换 ， 对箱 梁 的起 拱度 进行 定期 应
ｌ １ ≤０ ２ 理论计 算 时 ４ ．， ０号 混凝 土 的 弹性 模量 Ｅ ＝３ ３× ．
１ ａ ０ ＭＰ 。此处 理论 计算模型并未考虑结 构的损伤 。 ３ １２ ． ． 数据结果整理 与分析
１ 跨 中挠度分析 。根 据实测数据 的整理 ， ） 得到跨 中各测点 在 各 工况下的挠度值 ， 实测和理论数 据 的比较可知各 板梁挠 度 的校
．
山 西 建 筑
（） 苎
验系数普遍偏小 ， ０ ３～０ ５之 间 ， 在 ． ． 刚度 较好 ， 明该 跨 桥梁 仍 说
处 于弹性 工 作状 态 ， 且在 北偏 加 载和 南偏 加 载挠 度趋 于对 称 并
（ 图４ 。 见 ）
４０ ． ３５ ． ＋ 工 况 一
＋ 工 况 二
．
Ｚ姒 ＮＧ ｎ Ｙａ Ａｂ ｔ ａ ｔ ｏ ｉ ｉ ｇｗｉ ｎ ｅ ｒ ’ ｓ ｐ ｒ ｉｉ ｇ ｅ ｐ ｒｅ ｃ ｓ ｏ ｒ ｓｒ ｓ ｅ ｏ ｉ ｅ ｔ ｏ ｔｔｎ ｉｎ ｍｅｈ ｄ，ｉ ａ ａｙ ｅ ａ ｓ ｓ ｏ ｏ ｓ ｒ ｃ ：Ｃ ｍｂ ｎ ｎ ｔ ｍａ ｙ ｙ ａ ｓ ｈ ｕ ｅ ｖｓｎ ｘ ｅ ｎ ｅ ｎ ｐ ｅ ｔ ｓ ｄ ｂ ｘ ｇｒ ｒ ｗｉ ｐ ｓ— ｓ ｔｏ ｉ ｅ ｄ ｈ ｅ ｏ ｔ ｎ ｌｚ ｓ ｃ ｕ ｅ ｆｔ ｏ
13m预应力空心板单梁静载试验与分析
13m预应力空心板单梁静载试验与分析邵瑾琨【期刊名称】《《内蒙古公路与运输》》【年(卷),期】2019(000)006【总页数】4页(P13-16)【关键词】预应力空心板; 静载试验; 有限元模型; 应力; 挠度【作者】邵瑾琨【作者单位】中铁十九局集团第六工程有限公司江苏无锡 214028【正文语种】中文【中图分类】TU473.11 引言当遇到河流、山谷、其他线路等障碍时通常需要梁板拱等形式的架空建筑物以供人们直接跨越通行[1]。
随着人们通行的需求量不断增大，交通路网越来越密集，需要建设的桥梁建筑物也不断增加，桥梁的结构形式也越来越多，在常见的小跨径桥梁中，预应力空心板桥以其构造简单，施工方便，建筑高度较小等优点而应用最为广泛[2,3]。
目前，预应力混凝土空心板梁通常需要在不同地域或预制场地预制成型，后运至桥位进行架设，以保证梁板的质量、节省梁板的制作费用[4]。
为保证桥梁的施工质量及相关设计要求，确保被跨下部的通行安全和桥梁本身结构安全，通常需要在梁板架设之前对预制的单梁进行承载能力评定[5]。
其中，预制的裸梁静力加载试验是检测结构承载力最有效、最直接的方法，且可以较客观地反映实际结构的真实受力状况，也是间接检验评定成桥工程质量和预制梁施工工艺最简便的方法[6,7]。
本文主要依托实际工程，通过对项目中采用的预应力空心板梁进行静力加载试验，以对桥梁的承载能力进行评定并对同类工程中预制梁的单梁静力荷载试验提供借鉴。
2 工程概况某一级公路在跨越村道时采用桥跨布置为6m×13m的形式，桥面宽度设计为12.5m，上部结构采用10片预应力混凝土简支空心板梁结构，采用先张法张拉预应力钢束，桥梁设计荷载为公路I级。
在第一片预应力空心板预制完成后，为了验证预制板质量和受力情况是否满足设计要求，在第一片预制板梁进行现场单梁静力加载试验。
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[8]，评估预制板梁的受力性能能否满足设计及规范要求[9,10]，同时验证工程的施工质量。
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的实测值和相对应 的理论值的比较分析 ， 来评估桥
梁 结 构 的强度 、 刚度 、 稳定 性 。从 而对桥 梁 承载能 力
进 行综 合 分析 和评定 ， 确 定桥 梁 的实 际工作 状态 ， 建 立桥梁技术档 案 ， 为 该 桥 今 后 的 养 护 工 作 提 供 依
据 。
图 ２ 桥型布置 图（ 单位 ： ｃ ｍ）
２ 试 验 内容
根据现场研究分析 ， 本次静力荷载试验选取该
桥 的第 二孔 作 为桥 梁 荷 载试 验 的测 试 桥跨 ， 测 试 的
本文 以位 于某 省省 道 的 ３×１ ３ ｍ 钢 筋 混凝 土 空 心板 桥为 研究 对象 ， 通 过静 载试 验及有 限元 分析 ， 来
控制荷载由最不利荷载组合在上述控制截面的内力 确定 ， 考虑到桥宽 、 跨径和加 载车等 因素 ， 本次试验
测 点共 计 １ ８个 ， 详 细布 置及编 号见 图 ４ 。
本次静 力荷 载试 验 中 ， 应 变测 量 仪器 采用 Ｈ Ｊ 一 １ ０ ０装配式 应 变 计 和 弓形 应 变 计 进 行 测 试 ， 挠度｝ 贝 ０
试采 用机 电百分 表 进行 测 试 ， 应 变 和挠 度 测 试 主 机
点， 把 一跨 单 片 １ ３ ｍ空 心板 划分 为 １ ０个 单 元 、 １ １个
图 １ 典型横断面 （ 单位 ： ｃ ｍ）
节点 ， 横 向分 布系数 采用 铰接 板法 ， 对设 计荷 载及 试
验荷 载 作 用 下 桥 梁 的 受 力 状 况 进 行 了相 关 计 算 ，
～
， ，一
横 断面 和桥 型布置 图见 图 １和 图 ２ 。
（ １ ） 在试 验 荷载作 用 下 ， 控 制 截面应 变测试 。 （ ２ ） 在试 验 荷载 作用 下 ， 控 制截 面挠 度观 测 。 ３ 结构 内力计 算
使用 专 业 的 桥 梁 有 限 元分 析 软 件——Ｍ ｉ ｄ ａ ｓ Ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ 对桥梁进行数值模拟分析 ， 结合桥梁的结构特
北 方 交 通
２ ０ １ ５年
第 ９期
Ｍｉ ｄ ａ ｓ 分析 计算 模型见 图 ３ 。
和表 ２ 。
表１ １ ＝ Ｉ ｝ 梁 荷 载试 验 效 率 系数 表
试验 加载 １ ＃ 主梁最大跨中弯矩静 加载 主梁跨中弯矩 荷载效 工况 分级 载试验｛ ￣ ／ ｋ Ｎ ｍ 比例 设计￣／ ｋ Ｎ ｍ 率系数
２ ０ １ ５年
第 ９期
北 方 交 通
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． １ ５ ９ ９ ６ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｂ ｆ ｊ ｔ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ９ ． ０ ０ １
文章 ￣ － ｇ － ： １ ６ ７ ３— ６ ０ ５ ２ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ９—０ ０ ０ １－ ０ ３
钢 筋 混凝 土 空 心板 桥 静 载试 验 及有 限元 分 析
张 立
（ 山西省交通科学研究院 太原市 ０ ３ ０ ０ ０ ６ ）
摘
要： 对某钢 筋混 凝土空心板桥进行 了荷载试验 ， 并 运用 有限元分析软件对桥梁进行有限元分析 ， 通过对桥
梁控制截 面在不 同荷 载工况 下应 变和挠度的实测值和理 论值进 行 比较 分析 ， 来评估 桥梁结 构 的强 度 、 刚度及整 体 性能 。可为 同类 型桥梁 的荷 载试 验提供参考。 关键 词 ： 桥梁 ； 空心板 ； 有 限元 ； 应变 ； 挠度 中图分类号 ： Ｕ ４ ４ １ ． ２ 文献标识码 ： Ｂ
共 选 取一个 工 况分 三 级 进 行加 载 试 验 ， 分 析 内容 包
评定桥梁的工作状态 ， 确定桥梁结构的承载能力及
使 用性能 。
１ 工 程概况
括跨中截面最大正弯矩和跨中截面横向分布系数两
项 内容 ， 采 用 三辆载 重 汽车作 为加 载荷 载 ， 按 对控 制 截面 等效 内力 加载 的方法 对 主梁控 制截 面进 行分 级
挠度测 试 ： 在１ ＃～ ９ ＃ 空心 板 的跨 中截 面 的空 心 板底 面 中心 处各设 置 一个挠 度测 点 ， 共 ９个测 点 ， 详 细布 置及编 号见 图 ４ 。 支座沉 降 测试 ： 在 １ ＃ 、 ５ ＃ 号空 心 板 两 端 分 别 设 置支 点沉 降测点 。
均采 用 日本 Ｔ Ｄ Ｓ一３ ０ ３静 态 数 据 采 集 仪 ， 主 要 检 测
在 桥梁 通 车一 定 年 限 以后 ， 在 无法 确 定 桥 梁 是
否满足正常使用要求时 ， 通过静载试验 ， 测试桥梁主
要 控制 截 面在试 验 荷 载 下 的应 变 和 挠 度 实 测值 ， 通 过 有 限元分 析 ， 计算 得 到 在 相 同试 验荷 载 作 用 下 主 要 控 制截 面 的应 变 和 挠 度 的理 论 值 ， 通 过 对 控 制 点
加 载 。在全 过 程 中进 行下 列工 作 ：
某 省省 道 桥 梁 ， 跨 径 组 合 为 ３×１ ３ ｍ 钢 筋 混 凝 土 空心板 桥 ， 每跨横 向 ９块钢 筋混 凝 土空 心板 ， 桥 宽 １ １ ｍ（ 净 一９ ｍ ＋２×１ ｍ人行道 ） 。下 部 结 构 采 用 重
力式墩 台。桥梁设计荷载 ： 公路 一Ｉ 级。桥梁典 型
图 ３ 计 算 模 型
４ 荷载 试验
４ ． １ 测试 截 面及测 点设 置 应 变测 试 ： 在１ ＃一 ７ ＃ 空 心 板 的跨 中截 面 空 心板 底 面左 、 右侧 距 板 底边 缘 ３ ２ ｃ ｍ处（ 主筋位置 ） 各 设
置 一个 应变 测点 ， 在８ ＃ 和９ ＃ 空 心板 右侧距 板底 边缘
工况一
１
２ ９ ％ ７ ２ ％ ３ ４ ８
０ ． ３ ０ Ｏ ． ７ ５
２ 级
３ 级
ｌ ｏ ０ ％
１ ． Ｏ ３
４ ． ３ 测 试 系统
３ ２ ｃ ｍ处 （ 主筋位置） 各设置一个应变测点， 在 １号 板 及 ９号板 外侧 悬臂 根 部 各设 一 个 应 变 测 点 ， 应 变