况分为2~3级,每级荷载就位后约5分钟进行各项观测,卸载后约10分钟进行残余观测和调零,再继续下一工况。
图5 水箱加载横向对称布荷示意图
表2 荷载工况表
序号 1 2 3 荷 载 工 况 25m跨最大正弯矩截面对称加载 2#墩支点最大负弯矩截面对称加载 22m跨最大正弯矩截面对称加载
图6 25m跨最大正弯矩截面纵向示意图
图7 2#墩顶负弯矩截面加载纵向示意图
图8 22m跨最大正弯矩截面纵向示意图
表3 荷载试验相关计计算值
控制 加载工况 截面 25m跨 K1 水深58cm 22m跨水深K3 58cm 上缘 25.5 K2 全桥满载 81780 -2515.6 -2431.7 0.97 下缘-80.8 / 38280 1698.1 1641.5 0.97 54.6 21.0 43500 2112.2 2041.8 0.97 67.9 32.7 kg kN.m kN.m 效率 MPa mm 加载重量 设计弯矩 试验弯矩 荷载 应力计算值 挠度计算值 注:表中数据由结构计算得出
(七)、静荷载试验 7.1试验的内容
(1)箱梁25m跨最大正弯矩截面(距1#墩10m)、22m跨最大正弯矩截面(距3#墩8.8m)、2#中墩支点负弯矩截面(距2#墩0.5m)的应力观测;
(2)箱梁25m跨最大正弯矩截面(距1#墩10m)、22m跨最大正弯矩截面(距3#墩8.8m)的挠度值。 7.2观测截面及测点布置
根据某(某小区1、2街)人行天桥的结构特点及现场具体情况,本着对全桥评价的原则,决定对两跨均进行荷载试验,选取两跨的最大正弯矩截面及2#中墩墩顶附近等共计3个试验截面作为试验控制截面,其检验结果可用于评价全桥。
检测内容主要包括:钢箱梁梁体应力(应变)及挠度观测等。具体截面及观测
内容详见图7.2-1~图7.2-3与表7.3。
图7.2-1 某人行天桥试验截面示意图(单位:cm)
图7.2-1中:K1为25m跨最大正弯截面,K2为2#墩支点附近截面,K3为22m跨最大正弯截面。
测点布置时均采用在钢箱梁表面粘贴应变片观测应力,试验截面测点布置如下图所示。
桥面1桥面2腹板1底板1应力测点底板2腹板2底板3挠度测点
图7.2-2 钢箱梁正弯矩截面(K1、K3)测点布置图
翼缘1腹板中部腹板中部翼缘2腹板下缘腹板下缘应力测点
图7.2-3 钢箱梁负弯矩截面(K2)测点布置图
7.3观测内容
表7.3 观测项目及内容表
编号 1 2 观测项目 箱梁应力 具体观测内容 试验荷载作用下,箱梁最大正弯矩截面(K1、K3)的应力观测,2#墩顶负弯矩截面(K2)的应力观测 箱梁挠度 试验荷载作用下,箱梁最大正弯矩截面(K1、K3)的挠度观测 7.4观测方法与仪器
(1)挠度观测:采用精密水准仪进行观测;
(2)箱梁应力观测:采用在箱梁下缘底部钢板表面粘贴短标距应变片的测量方式.以静态电阻应变仪自动扫描观测钢板的应变,再根据箱板弹性模量换算为相应应力。 7.5采用的观测系统
(1)应力测试系统:
应变片 静态应变仪 打印输出
(2) 挠度测试系统:
精密水准仪 记录 yinnaoduyi 图7.5 测试系统框图
7.6试验荷载与荷载布置
荷载试验采用均布荷载以设计荷载计算内力作为试验内力控制值,根据该桥的具体位置及周边情况,试验荷载决定采用水箱加载的方法进行,水箱加载宽度3m,按照各测截面内力等效原则,共用水84吨,各试验控制截面荷载效率均达到0.97,满足“试验方法”中对基本荷载试验规定的要求,其检验结果可用于桥梁承载能力的评价。
荷载施加时对三个控制截面分别进行,先进行25m跨最大正弯矩截面加载,荷载就位后约5分钟进行各项观测,再进行全桥满载工况,满载后先卸25m跨,卸载后约10分钟后进行22m跨满载工况试验数据观测,然后全桥卸载,约10分钟后进行残余观测。
图7.6-1 水箱加载横向对称布荷示意图
表7.6-1 静载试验加载工况
序号 1 2 3 4 5 控制截面 25m最大正弯矩截 25m最大正弯矩截 22m跨最大正弯矩截 2#墩顶截面 22m跨最大正弯矩截 工况分级 正载 正载 正载 正载 正载 1级 2级 3级 4级 5级 对应载位位置 25m跨水深29cm 25m跨水深58cm 25m跨满载+22m跨水深29cm 25m/22m跨水深58cm 25m跨卸载,22m跨水深58cm 表7.6-2 荷载试验相关计算值
控制 加载工况 截面 25m跨 K1 水深58cm 22m跨水深K3 58cm 上缘 25.5 K2 全桥满载 81780 -2515.6 -2431.7 0.97 下缘-80.8 / 38280 1698.1 1641.5 0.97 54.6 21.0 43500 2112.2 2041.8 0.97 67.9 32.7 kg kN.m kN.m 效率 MPa mm 加载重量 设计弯矩 试验弯矩 荷载 应力计算值 挠度计算值 注:表中设计弯矩值及挠度计算值根据计算确定,钢板应力根据截面特性计算得出。表中应力符号“+”为受拉,“-”为受压,钢板弹性摸量取值2.06×105MPa。
图7.6-2 25m跨最大正弯矩截面加载纵向示意图(单位:cm)