珠海市斗門大橋靜載試驗(yàn)分析

朱 強(qiáng)

（重慶交通大學(xué) 土木建筑學(xué)院 重慶 400041）

珠海市斗門大橋靜載試驗(yàn)分析

朱 強(qiáng)

（重慶交通大學(xué) 土木建筑學(xué)院 重慶 400041）

對(duì)珠海市斗門大橋進(jìn)行了靜載試驗(yàn)及分析，通過現(xiàn)場(chǎng)靜載試驗(yàn)，測(cè)得力學(xué)和性能指標(biāo)，與理論計(jì)算的結(jié)果和相應(yīng)的規(guī)范要求比較，從而對(duì)橋梁的整體性能和結(jié)構(gòu)安全作出評(píng)價(jià)。

靜載實(shí)驗(yàn)；校驗(yàn)系數(shù)；橋梁結(jié)構(gòu)

1 引言

隨著交通運(yùn)輸事業(yè)的蓬勃發(fā)展，交通量不斷增加，加上橋梁服役年限的增長(zhǎng)，橋梁的實(shí)際承載力能否滿足要求，仍未可知。通過靜載試驗(yàn)，將實(shí)測(cè)值與理論計(jì)算值進(jìn)行比較，對(duì)橋梁現(xiàn)狀做出綜合評(píng)估。

2 工程概況

斗門大橋位于珠海市斗門區(qū)S365麻陽線，通車日期1990年。斗門大橋?yàn)樘卮髽?，全長(zhǎng)為1180m，其中跨徑總長(zhǎng)為1176m，跨徑組合為16×16m+5×30m+（70+2 ×110+70）mT型剛構(gòu)+3×30m+20×16m。橋梁全寬12.5m，橋面寬度為：1.0m（人行道）+10.5m（行車道）+1.0m（人行道）。該橋主橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T型剛構(gòu)，主橋橋墩為雙薄壁墩，重力式橋臺(tái)。道路等級(jí)一級(jí)；設(shè)計(jì)荷載：汽車-20級(jí)，掛車100，設(shè)計(jì)洪水頻率：1/300。

3 靜載試驗(yàn)

3.1 靜載試驗(yàn)

靜載試驗(yàn)通過在橋梁結(jié)構(gòu)上施加與設(shè)計(jì)荷載相當(dāng)?shù)耐廨d，采用分級(jí)加載方法，利用儀器測(cè)試橋梁結(jié)構(gòu)的控制部位與控制截面在各級(jí)試驗(yàn)荷載作用下的撓度、應(yīng)變等特性的變化，將測(cè)試結(jié)果與結(jié)構(gòu)相應(yīng)荷載作用下的計(jì)算值及規(guī)范規(guī)定值作比較。選取該橋主橋（70+110+110+70）m現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)為試驗(yàn)跨。

3.1.1 靜載試驗(yàn)控制斷面圖

3.1.2 試驗(yàn)內(nèi)容

?

3.1.3 空間計(jì)算模型

3.1.4 加載布置

工況1：檢驗(yàn)橋梁A截面抵抗最大剪力能力的中載試驗(yàn)。(4級(jí)加載)

工況2：檢驗(yàn)橋梁B截面抵抗最大剪力能力的中載試驗(yàn)。(4級(jí)加載)

工況3：檢驗(yàn)橋梁C截面抵抗最大負(fù)彎矩能力的中載試驗(yàn)。(3級(jí)加載)

工況4：檢驗(yàn)橋梁D截面抵抗最大剪力能力的中載試驗(yàn)。(4級(jí)加載)

工況5：檢驗(yàn)橋梁E截面抵抗最大剪力的中載試驗(yàn)。(4級(jí)加載)

3.2 靜載試驗(yàn)結(jié)果

3.2.1 試驗(yàn)效率

?

A、E截面實(shí)際靜載試驗(yàn)效率ηq=0.98，B、C、D截面實(shí)際靜載試驗(yàn)效率η q=0.95，滿足JTG/TJ21-2011中試驗(yàn)效率要求（0.95≤ηq≤1.05），說明本次試驗(yàn)?zāi)軌蚍从辰Y(jié)構(gòu)控制截面在荷載（汽車-20級(jí)及掛車-100）下的工作性能。

3.2.2 主拉應(yīng)力測(cè)試結(jié)果

A截面主拉應(yīng)力校驗(yàn)系數(shù)介于 0.70～0.80之間；B截面主拉應(yīng)力校驗(yàn)系數(shù)為0.57；D截面主拉應(yīng)力校驗(yàn)系數(shù)介于0.47～0.57之間；E截面主拉應(yīng)力校驗(yàn)系數(shù)為0.80。滿足《公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程》相關(guān)規(guī)定要求，說明各截面強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)要求。

3.2.3 應(yīng)變測(cè)試結(jié)果

C截面滿載時(shí)主要應(yīng)變測(cè)點(diǎn)校驗(yàn)系數(shù)及殘余應(yīng)變

?

C截面主要測(cè)點(diǎn)應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)介于0.43～0.54之間；滿足《公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程》相關(guān)規(guī)定要求，說明截面強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)要求。加載過程中，C截面應(yīng)變測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)彈性應(yīng)變與理論應(yīng)變線性關(guān)系較好，卸載后，主要應(yīng)變測(cè)點(diǎn)相對(duì)殘余值介于5.6%～13.6%之間，滿足《公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程》的要求（不大于20%），結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀況。

3.2.4 應(yīng)變沿截面高度分布圖

左側(cè)腹板實(shí)測(cè)應(yīng)變沿截面高度分布圖布圖

右側(cè)腹板實(shí)測(cè)應(yīng)變沿截面高度分

C截面實(shí)測(cè)應(yīng)變與截面高度關(guān)系曲線接近于直線。實(shí)測(cè)C截面中性軸高度為2.648m（左側(cè)）、2.646m（右側(cè)），理論中性軸高度為 2.630m，實(shí)測(cè)中性軸與理論中性軸基本吻合。表明C截面應(yīng)變沿截面高度分布符合平截面假定。

3.2.5 撓度測(cè)試結(jié)果

各級(jí)荷載作用下C截面測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)撓度（mm）,左右側(cè)各9個(gè)測(cè)點(diǎn)。撓度向下為正，向上為負(fù)。

第1級(jí)加載，左側(cè)實(shí)測(cè)撓度為-4.69～12.22，右側(cè)實(shí)測(cè)撓度為-4.81～13.08

第2級(jí)加載，左側(cè)實(shí)測(cè)撓度為-16.42～32.17，右側(cè)實(shí)測(cè)撓度為-16.66～34.9

第3級(jí)加載，左側(cè)實(shí)測(cè)撓度為-22.35～38.84，右側(cè)實(shí)測(cè)撓度為-21.52～41.44

卸載，左側(cè)實(shí)測(cè)撓度為-1.75～2.03，右側(cè)實(shí)測(cè)撓度為-1.29～3.28

滿載時(shí)撓度校驗(yàn)系數(shù)及殘余撓度

加載過程中，牛腿附近撓度測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)彈性撓度與理論撓度線性關(guān)系較好，卸載后，主要撓度測(cè)點(diǎn)相對(duì)殘余值介于 5.23%～7.91%之間，滿足《公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程》的要求（小于20%），結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀況。

工況3作用下，T構(gòu)主要撓度測(cè)點(diǎn)撓度校驗(yàn)系數(shù)介于1.17～1.21之間，大于1，不滿足《公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程》相關(guān)規(guī)定要求，表明試驗(yàn)T構(gòu)整體剛度不滿足荷載（汽車-20級(jí)及掛車-100）要求。

4 結(jié)語

在整個(gè)試驗(yàn)加載過程中，結(jié)構(gòu)受力處于彈性狀態(tài)，受力狀況良好，橋梁結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)裂縫。截面的應(yīng)力、應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)小于1.0，說明各截面強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)要求。T構(gòu)主要撓度測(cè)點(diǎn)撓度校驗(yàn)系數(shù)大于1.0，表明試驗(yàn)T構(gòu)整體剛度不滿足荷載要求。建議對(duì)T構(gòu)主梁進(jìn)行粘貼鋼板及墩柱進(jìn)行增大截面加固以提高T構(gòu)的整體剛度。

[1]交通部公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院.JTJ021-89公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范[S].北京；人民交通出版社，1989.

[2]諶潤(rùn)水，胡釗芳.公路橋梁荷載試驗(yàn)[M].北京：人民交通出版社，2003：1-24.

U45

B

1007-6344（2016）07-0050-02

朱強(qiáng)，在讀碩士研究生，2014-至今就讀于重慶交通大學(xué)結(jié)構(gòu)工程專業(yè)。