海峡大桥荷载7份.doc1

福建省平潭海峡大桥及接线公路工程通航主桥静、动载试验报告西安长大公路（检）字（QL－JS）20101204共39页西安长大公路工程检测中心福建省交通建设工程试验检测中心2010年11月福建省平潭海峡大桥及接线公路工程通航主桥静、动载试验报告西安长大公路（检）字（QL－JS）20101204共38页项目负责人：技术负责人:报告编写人:主要参加人:西安长大公路工程检测中心2010年11月福建省平潭海峡大桥及接线公路工程通航主桥荷载试验报告第1页共38页项目名称:福建省平潭海峡大桥及接线公路工程通航主桥技术负责人:审核:报告编写人:主要参加人检测单位:西安长大公路工程检测中心福建省交通建设工程试验检测中心福建省平潭海峡大桥及接线公路工程通航主桥荷载试验报告第2页共38页本次由我中心承担对福建省平潭海峡大桥及接线公路工程通航主桥的检测工作。我检测中心具有独立企业法人资格以及交通部公路工程试验检测综合甲级资质，同时拥有计量认证合格证书。福建省平潭海峡大桥及接线公路工程通航主桥荷载试验报告第3页共38页福建省平潭海峡大桥及接线公路工程通航主桥荷载试验报告第4页共38页目录一、工程概况......................................................6二、技术指标......................................................7三、试验依据......................................................7四、试验目的及内容................................................7五、静载试验方案..................................................85.1结构内力分析................................................................................................................................85.2测试截面的确定...........................................................................................................................95.3测点布置.....................................................................................................................................105.4试验荷载......................................................................................................................................135.5试验工况及加载位置.................................................................................................................145.6主要测试仪器.............................................................................................................................175.7试验过程.....................................................................................................................................185.8理论计算方法及结果.................................................................................................................205.10静载试验小结...........................................................................................................................33六、动载试验方案.................................................346.1.测试截面及测点布置..................................................................................................................356.2试验荷载.....................................................................................................................................356.3结构动力分析.............................................................................................................................356.4试验工况.....................................................................................................................................356.5试验结果与分析.........................................................................................................................356.6动载试验小结..............................................................................................................................38七、桥梁承载力综合评估...........................................38附录：部分工作照片...............................................39福建省平潭海峡大桥及接线公路工程通航主桥荷载试验报告第5页共38页一、工程概况通航主桥通航孔（K2+923.5m～K3+483.5）为双孔单向航道，代表5000吨级海轮为标准，单孔通航净空为123×38m。桥跨布置为100+2×180+100m，全长560m。上部结构采用100+2×180+100m变高度预应力混凝土连续刚构箱梁，下部结构采用钻孔桩基础。全桥桥跨型式为100+2×180+100m四跨预应力混凝土连续刚构主桥，4×50m、5×50m和3×50+40m预应力混凝土连续梁引桥，桥面横向由一个单箱单室直腹板箱梁组成，箱梁顶板宽17m，底板宽8.5m，两悬臂长4.25m。桥面由箱梁中心线向两侧设置1.5％双向横坡。其间梁底曲线以1.6次抛物线变化。箱梁纵向划分为墩顶0＃梁段、21个对称悬浇梁段、1个不对称悬浇梁段、边跨支架现浇梁段、中跨合拢段、边跨合拢段。悬臂浇注梁段最大控制重量为2718kN，通航主桥最大“T”悬臂长度89m、最大“Π”悬臂长度93m。桥面铺装采用沥青混凝土9cm＋防水层＋C40防水海工混凝土6cm。桥墩防撞主墩基础防撞设计选择“22根Φ280cm～250cm变直径钻孔灌注桩”群桩基础；边墩基础设计选择“15根Φ280cm～250cm变直径钻孔灌注桩”群桩基础。桩基础布置同时考虑船舶撞击力对墩身的影响。为降低船舶撞击基础可能造成的人员伤亡及财产损失程度，主墩、边墩基础防撞采用承台套箱作为防撞消能结构。主桥两端与引桥相邻处各设置480mm海洋防腐伸缩缝一道，采用模块式多向变位桥梁伸缩装置。试验桥梁全貌如图1所示。图1桥梁全貌图福建省平潭海峡大桥及接线公路工程通航主桥荷载试验报告第6页共38页受福建省交通质监局的委托，西安长大公路工程检测中心和福建省交通建设工程试验检测中心对福建省平潭海峡大桥及接线公路工程通航主桥进行荷载试验。二、技术指标1、设计荷载：公路-I级。2、桥梁宽度：0.5+16+0.5米3、桥梁跨径：主桥部分100+2×180+100米4、行车道数：双向两车道5、设计速度：80km/h6、纵坡：桥上纵坡≤4％；接线公路纵坡≤5％。7、结构设计基准年限：100年8、平、纵曲线半径：平曲线极限最小半径250m，平曲线一般最小半径400m不设超高最小半径2500m，缓和曲线最小半径70m，一般最小凸形竖曲线半径4500m，极限最小凸形竖曲线半径3000m，一般最小凹形竖曲线半径3000m，极限最小凹形竖曲线半径2000m。9、地震基本烈度：Ⅶ度10、抗震设防标准：主桥50年超越概率10%抗震强度验算和50年超越概率2%抗震延性验算；引桥50年超越概率10%抗震强度验算。三、试验依据1、交通部标准《公路工程技术标准》JTGB01-2003。2、交通部标准《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004。3、交通部标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004。4、交通部标准《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024-855、中华人民共和国交通部标准：《公路旧桥承载能力鉴定方法》（试行）1988年。6、《大跨径混凝土桥梁的试验方法》1982年。四、试验目的及内容荷载试验的目的福建省平潭海峡大桥及接线公路工程通航主桥荷载试验报告第7页共38页通过静载试验，确定桥梁结构的静应变、静挠度并观察裂缝状态。通过动载试验，确定桥梁的频率和阻尼比。经综合分析，对该桥的安全性做出可靠的评价，其相应试验结果为该桥今后正常运营及养护提供技术依据。荷载试验的主要内容1、静载试验①桥梁控制截面的最大静应变（中载）；②桥梁控制截面的最大静应变（偏载）；③桥梁控制截面的最大静挠度（中载）；④桥梁控制截面的最大静挠度（偏载）。2、动载试验①、主梁自振频率。②、结构阻尼比。③、动荷载作用下主梁冲击系数。五、静载试验方案5.1结构内力分析（1）材料特性全桥主梁均采用C55海工混凝土：容重为γ=26.25kN/m3，弹性模量为Eh=3.5×104MPa；（2）结构内力分析计算根据桥梁结构形式，采用桥梁结构分析专用程序桥梁博士和MidasCivil进行结构静力分析。主桥结构划分共为377个单元、384个节点数及结构离散示意如图2所示。图2结构离散示意福建省平潭海峡大桥及接线公路工程通航主桥荷载试验报告第8页共38页5.2测试截面的确定根据桥梁结构形式，本次试验选取主桥部分（100+2×180+100）米平潭侧边跨和中跨作为试验对象。根据程序计算所得的位移影响线如图3～4所示以及在设计荷载作用下桥跨结构的各控制截面处最大弯矩影响线如图5～8所示。由此分析可得该桥在设计荷载级作用下最不利截面位于46跨0.4L、45#墩墩顶、第45跨跨中以及44#墩墩顶。图3第46跨0.4L处位移影响线图4第45跨中点处位移影响线图5