连续梁桥梁荷载试验报告

XX成桥荷载试验报告1工程概述连接道上有一座4×32m连续箱梁桥。上部结构箱梁采用单箱三室断面，梁高为1.7米，顶宽18米，底宽1.4米，两侧翼缘宽2m，跨中顶底板厚度均为0.25m，腹板厚0.5m；在端横梁和墩顶横梁处顶底板厚度增大至0.5m，腹板均增厚至0.9m。下部结构桥墩采用桩柱式结构，桥台采用桩承式桥台。上部结构采用C50混凝土，下部结构采用C30混凝土结构。主要设计参数：①设计荷载：汽车荷载：城－A级；人群荷载：4.0kN/㎡；花台：8.0kN/㎡（单侧）。②桥宽：36m=8m（人行道、绿化带）＋20m（车行道）＋8m（人行道、绿化带）。③桥梁最大纵坡：0.3%。④地震设防类别：场地地震基本烈度为6度（7度构造设防）。设计基本地震加速度值为0.05g。⑤基准期、使用年限及安全等级：设计基准期：100年，设计使用年限：100年，桥梁设计安全等级为一级。图1.1XX立面图（单位：mm）图1.2XX典型断面图（单位：mm）2试验依据本次桥梁试验依据、参考下列规范或技术文件执行：1)所签订的合同及试验桥梁的相关资料；2)《公路桥梁承载能力检测评定规程》JTG/T21-2011；3)《大跨径混凝土桥梁的试验方法》（YC4-4/1982）；4)《城市桥梁养护技术规程》（DB50/231-2006）；5)《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008）；6)《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTG/T21-2011）；7)《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）；8)《城市桥梁检测和养护维修管理办法》（2004）；9)《城市桥梁安全性评估规程》（DB50/272-2008）；10)《建筑变形测量规程》（JGJ8－2007）；11)《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）；12)国家及各部委颁布的其他相关标准。3试验目的通过对桥梁进行荷载试验检测以及必要的观测，了解桥梁结构现状并考查桥跨结构强度、刚度等，达到以下目的：1）测试桥梁在设计荷载作用下的结构变形、强度及裂缝是否满足设计和规范的要求；2）检验桥梁的施工质量，判断实际承载能力，评价桥跨结构的工作性能，为竣工验收提供科学的依据。4检测设备本次试验所用到的主要仪器设备见表4.1。表4.1检测仪器设备表序号名称型号规格参数编号/数量用途、能力1静态应变数据采集分析系统应变(力)测试2精密水准仪挠度测试3裂缝宽度测试仪裂缝宽度测试4数码照相机拍照5卷尺辅助检测6检测车/活动支架等辅助检测5静载试验5.1试验荷载XX为车行桥，选用汽车进行加载较为方便。拟选用的汽车参数见图5.1。试验各工况下所需加载车辆的数量，根据设计标准活荷载产生的某工况下的最不利效应值按下式所定原则等效换算而得：0.85≤η=Sstate/S(1+μ)≤1.05式中：η——静力试验荷载效率；Sstate——试验荷载作用下，某工况最大计算效应值；S——设计标准活荷载不计冲击作用时产生的某试验工况的最不利计算效应值；(1+μ)——设计计算取用的冲击系数。图5.1荷载示意图（单位：m）表5.1加载车参数表加载车前轴-中轴距a中轴-后轴距b前轴重(kN)后轴重(kN)总重(kN)1#3.60m1.41m95.6382.44782#3.60m1.40m96.8387.24843#3.60m1.42m97.2388.84864#3.60m1.41m94.0376.04705#3.60m1.42m96.4385.64826#3.60m1.41m96.8387.24845.2试验工况XX成桥荷载试验为4跨预应力整体箱梁桥，根据桥梁的特点，其静载试验加载工况有：边跨最大正弯距正偏载工况，支点附件截面最大负弯矩正偏载工况，第二跨跨中最大正弯矩正偏载，第四跨最大正弯矩正偏载。根据现场实际情况随机选取左幅桥梁作为试验测试桥跨。根据连续梁桥的结构受力特性，左幅静载试验测试断面见图5.2。图5.2左幅桥梁测试断面布置图（单位：mm）XX为车行桥，选用汽车进行加载较为方便。桥梁的设计活荷载为：汽车荷载：城－A级；人群荷载：4.0kN/㎡。桥梁的人群荷载在理论计算时计入总理论内力，试验时采用内力等效的方式，通过试验重车加载达到规范规定的荷载效率系数。表5.2静载试验荷载效率表序号工况汽车荷载（kN•m）人群荷载（kN•m）汽车+人群（kN•m）加载内力值（kN•m）效率系数1J1截面最大正弯距正、偏载8890215011040102000.922J2截面最大负弯距正、偏载-6750-2550-9300-87700.943J3截面最大正弯距正、偏载71501650880082400.944J4截面最大正弯距正、偏载857020401061097600.92各荷载工况车辆按纵、横向影响线最不利情况布载，横桥向考虑偏载和正载工况，各工况纵向加载位置见图5.3~5.8。沙滨路图5.3第一跨最大正弯矩正偏载工况顺桥向加载示意图（2排共4台车）沙滨路图5.4第二跨跨中最大正弯矩正偏载工况顺桥向加载示意图（2排共4台车）沙滨路图5.51#墩顶箱梁最大负弯矩正偏载工况顺桥向加载示意图（3排共6台车）沙滨路图5.6第四跨最大正弯矩正偏载工况顺桥向加载示意图（2排共4台车）图5.7正载工况横桥向加载示意图（单位：m）图5.8偏载工况横桥向加载示意图（单位：m）5.3测点布置5.3.1挠度测点布置挠度测试根据现场实际情况,测点布置在梁底，采用百分表测试，挠度测试分辨率为±0.01mm。纵向测点布置在各测试桥跨的支座、L/2跨径处，测点见布置图5.9。图5.9混凝土梁挠度横桥向测点布置图5.3.2应变测点布置混凝土连续箱梁的应变采用混凝土应变片测试，应变片布置在箱梁的表面。应变测试分辨率为±1。根据材料的弹性模量换算为测点应力。纵向测点布置在各控制截面上，横桥向测点见图5.10。图5.10混凝土梁控制截面应变片横桥向测点布置5.4试验结果与数据分析5.4.1挠度测试结果1）各荷载工况下挠度测试结果见表5.3，表中符号规定“-”表示向上挠，“+”表示向下挠。表中挠度校验系数取各实际测试值与理论计算值进行比较得到。为了便于描述，挠度只提供测试桥跨的跨中截面数值。表5.3XX实测挠度及与计算值的比较项目工况测点部位实测变位fe(mm)计算值fs(mm)校验系数η(fe-fp)/fs残余变形fP(mm)相对残余变形(fP/fe)J1-M+max偏载J1左4.116.080.630.266.33%右3.966.080.610.287.07%J1-M+max正载J1左4.686.080.730.245.13%右4.116.080.620.368.76%J3M+max偏载J3左3.094.240.680.216.80%右2.874.240.630.196.62%J3M+max正载J3左3.064.240.660.289.15%右3.144.240.690.227.01%J4M+max偏载J4左4.215.520.710.286.65%右4.035.520.700.184.47%J4M+max正载J4左3.995.520.690.194.76%右3.675.520.640.155.66%注：偏载为偏右边7#点一侧加载，表中实测变形为扣除支座变形的跨中挠度净增加值（挠度以向下为正，为试验加载下的增量）。表5.3中，测试跨实测最大挠度向下4.68mm，小于相应的计算值6.08mm，最大挠跨比为1/6837，小于规范限值的L/600。各荷载工况下测点的挠度校验系数η位于0.61～0.73之间，满足规范要求(η≤1.0)；挠度测试数据表明结构处于弹性工作状况,结构刚度满足规范要求。同时，各荷载工况下截面测点挠度的相对残余变形最大值为9.15%,小于评定值(f1P=≤20%)，表明结构弹性工作性能良好。5.4.2应力测试结果各荷载工况下板应力测试结果、应力理论计算值、应变校验系数见表5.4。表中“-”表示压应变，“+”表示拉应变。表5.4XX试验跨测试截面混凝土实测应变及与计算值的比较项目工况及测点实测应变εe理论应变εs校验系数η(εe-εp／εs)实测残余应变εp相对残余应变J1M+max正载1#32630.4826.25%2#35630.5138.57%3#48630.7324.17%4#39630.6012.56%5#47630.7124.26%6#39630.5925.13%7#45630.7012.22%J1M+max偏载1#47630.7124.26%2#39630.6012.56%3#42630.6512.38%4#38630.5912.63%5#42630.67006#44630.6724.55%7#40630.5937.50%J2M-min正载1#-24-540.41-28.33%2#-31-540.54-26.45%3#-34-540.59-25.88%4#-37-540.67-12.70%5#-30-540.54-13.33%6#-29-540.5400.00%7#-34-540.59-25.88%J2M-min偏载1#-26-540.48002#-26-540.46-13.85%3#-36-540.61-38.33%4#-35-540.63-12.86%5#-36-540.65-12.78%6#-32-540.56-26.25%7#-39-540.69-25.13%J3M+max正载1#33510.6313.03%2#32510.63003#28510.5127.14%4#28510.49310.71%5#26510.4727.69%6#27510.5113.70%7#20510.35210.00%J3M+max偏载1#31510.5913.23%2#30510.5526.67%3#31510.5539.68%4#27510.4927.41%5#24510.4328.33%6#26510.4913.85%7#27510.5113.70%J4M+max正载1#37590.6112.70%2#33590.56003#28590.4427.14%4#27590.4413.70%5#30590.46310.00%6#34590.5425.88%7#45590.7512.22%J4M+max偏载1#36590.61002#40590.6425.00%3#33590.5326.06%4#34590.5425.88%5#27590.4227.41%6#30590.46310.00%7#36590.5912.78%说明：应力受拉为正，实测应力为试验荷载作用下的增量，C50混凝土的弹性模量EC=3.45×104MPa，偏载为偏7#测点方向。表5.4中，试验跨实测箱梁跨中最大微应变增量为48，小于相应的计算值63。各荷载工况下测点的校验系数η位于0.35～0.75之间，满足规范要求(η≤1.0)，同时，各荷载工况下截面测点应变的相对残余应变最大值为10.71%,小于评定值(f1P=≤20%)，测试数据表明结构抗弯强度满足规范要求。6桥梁外观检查试验前对桥梁结构和构件进行表观检查,以确定桥梁能否正常进行荷载试验。具体检测结果如下：1)上部结构检查结果桥梁端头、底面未发现有构件损坏；混凝土梁无裂缝、渗水剥落、露筋和钢筋锈蚀；沿预应力筋的混凝土表面无纵向裂缝，沿截面高度无横向裂缝；无局部渗水等病害。2）下部结构检查结果桥台、桥墩及基础施工质量较好，外观无明显病害；支座功能完好，组件完整、清洁，无裂纹、错位、过大剪切变形、不正常凹凸变形和脱空现象等。3）桥面系及附属设施检查桥面铺装基本符合设计线形，铺装较平顺。伸缩缝正在进行安装施工。7荷载试验结论1、桥梁经历了荷载效率系数0.92~0.94的静力试验加载，试验加载过程中，测试桥跨未出现异常现象，静力试验荷载作用下，测试截面附近区域底板及腹板未发现裂缝。2、静力试验加载下，测试跨实测最大挠度向下4.68mm，小于相应的计算值6.08mm，最大挠跨比为1/6837，小于规范限值的L/60