【典型項目】朝陽溝特大橋荷載試驗

2016-11-06  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

1、橋梁概況

    朝陽溝水庫特大橋,位于鄭州至登封快速通道改建工程朝陽溝水庫北側(cè),是國內(nèi)首座波形鋼腹板PC箱梁部分斜拉橋,跨徑組合58m+118m+188m+108m。

主梁斷面為單箱四室斜腹板,頂板寬度為35.0m,梁高4.5m~7.0m按直線變化;底板厚度由100~28cm,按直線變化;頂板厚度:0號塊為150cm,其余為30cm;主梁采用C55混凝土。

2、試驗方案

 波形鋼腹板PC 組合箱梁是介于連續(xù)梁橋與斜拉橋之間的一種新橋型,通過荷載試驗,一方面判定其是否符合設(shè)計的國家標準和設(shè)計規(guī)范的要求;為橋梁安全運營提供科學(xué)依據(jù),另一方面通過實橋測試,對該類橋型的力學(xué)性能進行深入系統(tǒng)的研究,從而為該類橋梁的設(shè)計和施工提供參考依據(jù)。

該橋測試內(nèi)容包括:

(1)靜力荷載作用下各主要截面應(yīng)變和撓度;

(2)關(guān)鍵部位斜拉索索力測試;

(3)箱梁剪力滯效應(yīng)及有效分布寬度;

(4)箱梁的扭轉(zhuǎn)、畸變效應(yīng);

(5)波形鋼腹板剪力分布狀況;

(6)鋼橫梁各桿件傳力機制。

2.1 應(yīng)變測試

    應(yīng)變數(shù)據(jù)采集采用BGK-4200振弦式應(yīng)變傳感器,手動讀數(shù)儀采集、記錄數(shù)據(jù),測試范圍:-1500~+1500、最小讀數(shù)0.1。

    位移測試采用萊卡DNA03高精度電子水準儀,測試精度為每公里往返中誤差點±0.3mm,視測量精度為±5mm/10m。

2.3 橋塔偏位

在塔柱頂部布置棱鏡,利用全站儀測量各個工況下的塔頂水平偏位

2.4 索力測試

    斜拉索是斜拉橋主要的承載構(gòu)件,試驗荷載下索力數(shù)值與設(shè)計值的符合程度,反映了橋梁的施工質(zhì)量,另外斜拉橋的索力的變化將直接影響整個橋梁的上部結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形,采用振動法測試。

2.3 計算分析

   為了解結(jié)構(gòu)的靜力和動力性能,準確制定試驗加載方案,對本橋進行了力學(xué)性能分析。分別采用Midas/Civil建立該橋的有限元模型進行受力分析。

有限元計算模型

跨中影響線

3、靜載試驗

    在路政、交警、施工單位等各方的協(xié)助下,河南省公路工程試驗檢測中心有限公司、公路橋梁安全檢測與加固技術(shù)交通運輸行業(yè)研發(fā)中心于2016年1月27日、28日對朝陽溝特大橋進行了現(xiàn)場試驗。

3.1 車輛加載

    本次試驗采用等效荷載的原則布載,試驗采用雙后軸載重汽車。試驗前對每輛車稱重,記錄下各輛車的實際軸重、總重、輪間距和軸間距。

3.2 數(shù)據(jù)測試

    本橋靜載試驗共分為20個試驗工況,每個測試工況按3-5級進行加載,每次加載完成后,各測試小組分別完成數(shù)據(jù)測試。每個工況下測試項目包括應(yīng)變測試、位移測試、索力測試、塔頂變位測試。

【后記】公路橋梁安全檢測與加固技術(shù)交通運輸行業(yè)研發(fā)中心、河南省公路工程試驗檢測中心有限公司承擔(dān)了該橋施工監(jiān)控、荷載試驗及科研等相關(guān)工作,可對類似橋梁提供相關(guān)技術(shù)服務(wù)工作。

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