公路桥梁荷载试验研究 - 图文(5)

2020-02-21 12:54

(2)挠度测点布置 布置示意图如图4.4所示。

梁竖向挠度,通过在底板布置百分表测得, 布设截面为支座、四分跨、跨中处。截面

图4.4 1-1至5-5截面挠度测点布置图

4.3.3 加载的方法

本次静载试验采用同类型板梁作配重,利用油压千斤顶加载。加载如图4.4。

(a)拟加载图

(b)实际加载立面图

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(c)实际加载俯视图

(d)现场加载图

图4.4 试验加载图(cm)

4.3.4 加载分级控制

由于本桥设计中根据梁体在各个阶段受力状况,分别计算梁体内力及各截面上下缘应力[15],运营阶段在汽车荷载作用下,需考虑部分桥面铺装混凝土与梁体的共同作用,而在

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测试过程中,梁体上无桥面铺装混凝土,为更好地反映运营阶段梁体上下缘应力状态。本次测试分别根据施工阶段及成桥后实际应力情况,采用分级加载的方式,加载以跨中弯矩控制,试验弯矩等效梁板在二期恒载及设计活载作用下的弯矩。由设计资料可得知Pmax=128kN,换算本次测试各级加载荷载详见下表:

表4.3 各级加载荷载

工况 工况1 工况2 工况3 工况4 工况5 工况6 荷载种类 板梁自重 0.2使用荷载 0.4使用荷载 0.6使用荷载 0.8使用荷载 使用荷载 千斤顶加载P(kN) 0 25.6 51.2 76.8 102.4 128.0 表4.3中千斤顶加载P=128.0kN为设计正常使用荷载通过工字钢平分到试验梁上的单个集中力的大小。

图4.5 P=128.0kN加载后弯矩图(kN)

4.3.5分级加载及应力挠度计算值

其各级加载荷载分级P及相应1/4跨、跨中及3/4跨的上下缘应力,跨中挠度详见下表:

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表4.4 工况及应力挠度计算值

σ上(MPa) 工况 工况1 工况2 荷载种类 板梁自重 0.2使用荷载 0.4使用荷载 0.6使用荷载 0.8使用荷载 使用荷载 P(kN) 跨中 1/4跨 0 -0.93 跨中 0 1.41 1/4跨 0 0.92 跨中 0 2.69 1/4跨 0 1.81 σ下(MPa) 挠度f(mm) 0 25.6 51.2 76.8 102.4 128.0 0 -1.44 工况3 -2.88 -1.87 2.82 1.83 5.37 3.63 工况4 -4.32 -2.80 4.24 2.75 8.06 5.44 工况5 工况6 -5.76 -7.20 -3.74 -4.67 5.65 7.06 3.66 4.58 10.75 13.43 7.26 9.07 表中σ上表示板梁1/4、跨中及3/4截面顶板处应力计算值,σ下表示板梁1/4、跨中及3/4截面顶板处应力计算值。

4.4试验过程

试验利用油压千斤顶反力架来提供荷载,利用百分表测出各级荷载作用下的试验梁截面处的位移,用应变计记录下各级荷载作用下测试截面的应变。并在加载前后,观察各控制截面梁底及腹板处是否产生裂缝。

试验自4月20日下午开始,于4月21日中午完成,试验过程中无异常情况发生。 现场试验见图4.6如下:

(a)板梁试验整体布置图 (b) 应变计布设

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(c)百分表布设 (d) 千斤顶安装

(e)应变测量 (f) 挠度测量

图4.6现场检测

4.5试验成果的整理以及分析

对于试验检测结果的分析包括:结构刚度分析、强度分析、残余变形以及裂缝的观测。

4.5.1 结构强度分析

应力效验系数是实测值与理论计算值的应力之比,截面应力σ由实测的应变按下式求得:??E?? (4.1式) 式中:?——实测应变(??);

E——材料弹性模量(MPa),取3.45×104MPa;

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