鄂東長江大橋荷載試驗實例

1鄂東長江大橋荷載試驗實例2目錄第一部分總則第二部分橋梁狀態(tài)測量結(jié)果

第三部分靜載試驗測試結(jié)果第四部分動載試驗測試結(jié)果第五部分結(jié)論3總則工程概況湖北鄂東長江公路大橋位置：長江水道中游，黃石長江大橋上游約1.3km；橋梁總長：6.3km；主跨跨徑：926m；橋面凈寬：33m；車道：雙向6車道；設(shè)計車速：100km/h。4總則

主橋為（3×67.5+72.5+926+72.5+3×67.5）m九跨連續(xù)半飄浮體系的雙塔雙索面混合梁斜拉橋。5總則工程概況2010年8月16日提交了包含試驗加載輪位的鄂東大橋動靜載試驗實施細(xì)則，并順利通過專家組評審；于2010年8月25日～9月10日期間對大橋的主橋及南北灘橋進(jìn)行成橋狀態(tài)測量和外觀普查；2010年9月4日～9月8日，順利完成了大橋靜動載試驗2010年10月中旬，提交了正式試驗報告。6總則顯著的幾何非線性；溫度效應(yīng)復(fù)雜；鋼砼結(jié)合段正交異性板主塔較高振動復(fù)雜大跨度鋼混凝土混合梁斜拉橋難點理論分析難度大試驗工作量大組織工作復(fù)雜安全質(zhì)量控制高溫影響主橋結(jié)構(gòu)特點及難點7檢驗承載干能力、工作干狀態(tài)、可靠干性；強(qiáng)度干及剛干度評干價，干提供干驗收、評定干、管養(yǎng)依干據(jù)；測試結(jié)構(gòu)干工作干狀態(tài)干，檢干驗其干是否干符合干要求；探索特大橋干受力干規(guī)律干，積累干橋梁實踐干資料；了解結(jié)構(gòu)動力干性能干，確干定運干營條干件、注意干事項；檢驗干施工干質(zhì)量干，提干供的干運營干和養(yǎng)干護(hù)依干據(jù)；提供橋梁干運營干健康干監(jiān)測干的初始狀態(tài)和基干礎(chǔ)數(shù)干據(jù)總則試驗干目的8總則試驗干依據(jù)1）湖干北鄂干東長干江公干路大干橋設(shè)干計圖干紙2）《干公路干鋼筋干混凝干土與干預(yù)應(yīng)干力混干凝土干橋涵干設(shè)計干規(guī)范干》（JT干G干D6干2-干20干04）3）《干公路干工程干技術(shù)干標(biāo)準(zhǔn)干》（JT干G干B0干1-干20干03）4）《干公路干橋涵干設(shè)計干通用干規(guī)范干》（JT干G干D6干0—干20干04）5）《干公路干工程干質(zhì)量干檢驗干評定干標(biāo)準(zhǔn)干》（JT干GF干80干/1干—2干00干4）6）《干公路干斜拉干橋設(shè)干計規(guī)干范》干（JT干/T干4-干20干04）7）《干大跨干徑混干凝土干橋梁干的試干驗方干法》干（19干82）8）國干家現(xiàn)干行的干其他干橋涵干工程干試驗干標(biāo)準(zhǔn)干、規(guī)干范、干規(guī)程9）業(yè)干主審干批及專干家評干審?fù)ǜ蛇^的干荷載試干驗細(xì)則9第二干部分干橋干梁狀干態(tài)測干量外觀干檢測主橋干恒載干線形恒載干索力干測試橋梁干狀態(tài)干測量10橋梁干狀態(tài)干測量外觀干檢測斜拉干索外干觀；混凝干土梁干外觀干；主塔干外觀干；鋼箱干梁及干鋼混干凝土干結(jié)合干段外干觀；橋面干鋪裝干層外干觀。主體干結(jié)構(gòu)附屬干結(jié)構(gòu)支座干；伸縮干縫；橋面干系附屬干設(shè)施干。方干法資料干收集干；肉眼干觀測干，照干片收干集；儀器干測量干，數(shù)干據(jù)收干集。11橋梁干狀況干測量主橋總體干良好干。側(cè)干鋼混干結(jié)合干段附干近鋼干箱梁干內(nèi)部干有水干漬，干底板干表面干輕微干銹蝕干。鋼箱干梁混凝干土箱梁總體干完好干。鋼干混結(jié)干合段干附近干的箱干梁內(nèi)干部存干在積干水，干并有干少量干雜物干。檢干查及干荷載干試驗干過程干中，干邊跨干混凝干土箱干梁未干見結(jié)干構(gòu)性干裂縫干。鋼混干結(jié)合干段表觀干整體干較為干完好干，內(nèi)干有少干量雜干物。斜拉干索斜拉干索PE護(hù)套干、錨干頭等干均較干為完干好。干斜拉干索外干置式干阻尼干器外干觀良干好。支座干和伸縮干縫狀況干良好干，工干作性干能正干常。橋面干系及附屬干設(shè)施外觀干良好干，工干作性干能正干常。12恒載干線形橋梁干狀況干測量主梁干線形干測點干與監(jiān)干控基干本一干致：干測點干橫向干布置干在上干下游干側(cè)防干撞護(hù)干欄的干路沿干石頂干面；干邊跨干線形干測點干縱向干間距干為拉干索梁干端標(biāo)干準(zhǔn)間干距7.干5m，主干跨線干形測干點縱干向間干距為干拉索干梁端干標(biāo)準(zhǔn)干間距干為15干m。主橋13主橋從測干量結(jié)干果可干以看干出，干主橋干恒載干線形干總體干上較干為光干滑平干順。主橋干橋面干設(shè)計干高程干標(biāo)記干點處干的恒干載線干形圖測量干儀器干：水干準(zhǔn)儀干、全干站儀干；測量干時間干：20干10年9月8日下干午16干:0干0～18干:3干0；測量干氣溫干：26干℃～28干℃；測量干風(fēng)力干：微干風(fēng)（干≤3級）干，無干持續(xù)干風(fēng)向干。橋梁干狀況干測量14恒載干索力橋梁干狀況干測量恒載干總索干力與干二恒干鋪裝干后理干論恒干載總干索力干的差干值約干為-2干.2干%，實干測索干力與干理論干值相干比總干體上干略為干偏小干。上游干側(cè)總干索力干與下干游側(cè)干總索干力的干比值干為99干.7干4%干,上下干游側(cè)干索力干總體干偏差干不大干。根據(jù)《鄂東干長江干公路干大橋干主橋干主梁干及拉干索施干工控干制手干冊》，本干次測干試的90干%以上干斜拉干索實干測索干力滿干足該干文件干的索干力控干制精干度要干求，干成橋干索力干控制干較好干。例例15第三干部分干靜載干試驗干測試測試干內(nèi)容加載干方法主橋干應(yīng)力干測試靜載干試驗干測試主橋干溫度干測試有限干元計干算試驗干結(jié)果干及舉干例16靜載干試驗干測試測試干內(nèi)容主梁干關(guān)鍵干截面干；主塔干關(guān)鍵干截面干；結(jié)構(gòu)干局部干（結(jié)干合段干、鋼干錨箱干；斜拉干索索干力；應(yīng)力干及索干力位移主塔干空間干位置干；梁體干撓度干；支座干位移梁端干轉(zhuǎn)角其它裂縫干觀測干（既干有變干化、干新出干現(xiàn)查干找；干）溫度干場測干量（干索、干梁、干塔、干環(huán)境干溫度干）；風(fēng)速干、風(fēng)干向。17靜載干試驗干測試位移干測試干專利干技術(shù)液-氣耦干合壓干差數(shù)干字式干橋梁干撓度干儀18靜載干試驗干測試加載干方法基本干原則干：靜載干試驗干采用30干0k干N載重等效干加載，根干據(jù)設(shè)干計標(biāo)干準(zhǔn)活干荷載干產(chǎn)生干的某干工況干下的干最不干利效干應(yīng)值干按下干式所干定原干則等干效換干算確定干等效干加載干荷載干效應(yīng)干：靜載干試驗干的現(xiàn)干場加干載19靜載干試驗干測試加載干方法試載干荷載干參數(shù)干：三軸干載重干汽車干軸重干、軸干距及干平面干布置如下試驗干加載干規(guī)定干：車輛干重稱干、停干放、干預(yù)加干載、干分級干、環(huán)干境溫干度、干監(jiān)控干、持干荷時干間、干終止干加載干等20靜載干試驗干測試加載干方法6159.6238.4298.0-2.06259.4240.4299.8-0.26361.4239.8301.31.36458.5241.5300.00.06558.8242.8301.61.6單輛加載車最大偏差（kN）4.5單輛加載車最小偏差（kN）-5.2偏差合計（kN）-34.7單輛載重車的平均重量（kN）299.521主橋干應(yīng)力干測試應(yīng)力干測試干截面干布置干圖靜載干試驗干測試22典型截面應(yīng)力布置主橋干應(yīng)力干測試靜載干試驗干測試23正交干異性干板局干部應(yīng)干力布置干圖（4-干4截面干）主橋干應(yīng)力干測試靜載干試驗干測試24鋼混干結(jié)合干段局干部應(yīng)干力測干點布干置主塔干鋼錨干箱局干部應(yīng)干力測干點布干置主橋干應(yīng)力干測試靜載干試驗干測試25測試干儀器干：撓干度測干試儀干、測干量機(jī)干器人干、電干子百干分表干、傾干角儀主橋干位移干測試靜載干試驗干測試26主橋干溫度干測試測溫干元件：結(jié)構(gòu)干溫度干自動干記錄干體、干環(huán)境干溫度干撓度干計自干帶靜載干試驗干測試27主橋干整體干計算干模型主橋干活載干彎矩干包絡(luò)干圖Vo干n干Mi干se干s應(yīng)力干分布計算干軟件干：AN干SY干S和MI干DA干S/干CI干VI干L；計算內(nèi)容干：確干定各橋的軸力干、彎干矩、干剪力干、應(yīng)干力及干位移干的包干絡(luò)圖干，確干定受力干復(fù)雜干的截干面和干部位干作為干測試干控制干截面干。有限干元計干算靜載干試驗干測試28試驗干結(jié)果干及舉干例試驗干荷載干作用干下，干主橋干混凝干土箱干梁各干試斷干面的干實測干應(yīng)力干增量干在-3干.0干MP干a～+1干.1干MP干a，鋼干箱梁干實測干應(yīng)力干增量干在-2干3.干1M干Pa～+5干1.干2M干Pa之間干，應(yīng)干力測干試結(jié)干果均干在正干常范干圍內(nèi)干。主梁干各測干試斷干面的干應(yīng)力干校驗干系數(shù)干在0.干31～0.干98之間干，北干塔上干塔柱干根部干截面干校驗干系數(shù)干在0.干65～0.干90之間干，主干橋各干測試干斷面干的應(yīng)干力校干驗系干數(shù)均干小于1。測試干結(jié)果干表明干主橋干結(jié)構(gòu)干承載干力滿干足設(shè)干計要干求。干卸載干后的干殘余干應(yīng)變干較小干，測干試結(jié)干構(gòu)處干于彈干性受干力狀干態(tài)。干各測干試部干位的干受力干均滿干足設(shè)干計和干規(guī)范干要求干。主梁干應(yīng)力例：工況6靜載干試驗干測試29鋼混干結(jié)合干段應(yīng)干力在試干驗荷干載作干用下干，鋼干混結(jié)干合段干附近干混凝干土箱干梁及干鋼箱干梁截干面的干實測干應(yīng)力干水平干和校干驗系干數(shù)較干其它干測試干截面干沒有干明顯干的變干化，干鋼混干結(jié)合干段加干勁肋干上沿干縱向干布置干測點干的應(yīng)干力值干變化干較為干均勻干，表明干主梁干在鋼干混結(jié)干合段干處的干內(nèi)力干傳遞干總體干上較干為平干順。例：工況3鋼混干結(jié)合干段處干彎矩干影響干線靜載干試驗干測試30正交干異性干板及干橫隔干板應(yīng)干力中跨L/干4處鋼干箱梁干截面干的正干交異干性板干各單干向應(yīng)干力測干點實干測應(yīng)干力在-2干0.干6M干Pa～33干.6干MP干a之間干。橫干隔板干在鋼干箱梁干頂板U肋過干焊孔干應(yīng)變干花換干算最干大主干拉應(yīng)干力為41干.1干MP干a，最干大主干壓應(yīng)干力為-1干3.干3M干Pa。由干試驗干荷載干引起干的拉干應(yīng)力干幅值干總體干較小干，小干于鐵干路橋干梁鋼干結(jié)構(gòu)干設(shè)計干規(guī)范60干.2干MP干a的最干小疲干勞應(yīng)干力幅干值。例：工況4主跨1/干4處彎干矩影干響線主跨1/干4跨中干位移干影響干線靜載干試驗干測試31與足干尺模干型的干應(yīng)力干對比實橋干荷載干試驗干的縱干向應(yīng)干力測干試值干與模干型試干驗單干向應(yīng)干力測干點的干比值干在0.干52～0.干95之間干，主干拉應(yīng)干力的干比值干在0.干93～0.干99之間干，主干壓應(yīng)干力的干比值干在0.干57～0.干90之間干。與干之前干進(jìn)行干的單干節(jié)段干足尺干索塔干錨固干區(qū)模干型試干驗結(jié)干果相干比，干在相干同的干索力干增量干下，干實橋干的應(yīng)干力測干試值干總體干上相干對偏干小。靜載干試驗干測試32撓度在相干應(yīng)試干驗荷干載作干用下干，主干梁各干關(guān)鍵干測點干實測干撓度干的校干驗系干數(shù)在0.干42～0.干99之間干，校干驗系干數(shù)均干小于1。主干梁的干撓度干線形干與理干論計干算結(jié)干果總干體上干吻合干較好干。實干測結(jié)干果表干明主干橋結(jié)干構(gòu)豎干向整干體剛干度滿干足設(shè)干計要干求。例：工況6工況干介紹干見應(yīng)干力測干試靜載干試驗干測試33撓度在工干況6試驗干荷載干作用干下，干中跨干跨中干實測干豎向干撓度干為-4干95干mm（撓干度向干下為干負(fù)）干，理干論計干算值干為-5干00干.4干mm（撓干度向干下為干負(fù)）干，校干驗系干數(shù)為0.干98。試干驗荷干載作干用下干，中干跨撓干度測干點的干校驗干系數(shù)干在0.干83～0.干98之間干，主干梁抗干彎剛干度滿干足設(shè)干計要干求。靜載干試驗干測試34在工干況10（北干塔塔干頂最干大縱干向偏干位）干試驗干荷載干作用干下，干北塔干塔頂干實測干最大干縱向干偏位干為21干2m干m(向大干里程干偏移)，理干論計干算的干偏位干值為22干6m干m（向干大里干程偏干偏移干），干校驗干系數(shù)干為0.干94。其干他工干況下干，北干塔和干南塔干的塔干頂偏干校驗干系數(shù)干在0.干60～0.干93之間干，校干驗系干數(shù)均干小于1，索干塔結(jié)干構(gòu)整干體縱干向抗干彎剛干度滿干足設(shè)干計要干求。在各干主要干工況干的試干驗荷干載作干用下干，南干北塔干塔頂干縱向干偏位干測試干結(jié)果干見下干表。干塔頂干偏位干以偏干向大干里程干為正干，偏干向小干里程干為負(fù)干，其干中北干塔側(cè)干為小干里程干方向干，南干塔側(cè)干為大干里程干方向塔偏靜載干試驗干測試35在工干況13（斜干拉索NA干30最大干索力干加載干，輪干位同干工況9）試干驗荷干載作干用下干，斜干拉索NA干30的實干測索干力增干量為79干8k干N，理干論計干算值干為80干5干kN，校干驗系干數(shù)為0.干98。其干他工干況下干的索干力實干測增干量的干校驗干系數(shù)干在0.干73～0.干99之間干，滿干足設(shè)干計和干規(guī)范干要求干。索力靜載干試驗干測試36支座在試干驗過干程中干，測干量了干主要干試驗干工況干下的1#墩梁干端支干座縱干向位干移，干測量干結(jié)果干見表9-干2-干26。支干座位干移向干大里干程（干南側(cè)干）移干動為干正。干測試干結(jié)果干表明干，在干試驗干荷載干作用干下，干支座干工作干性能干正常干。支座干位移干測試干裝置靜載干試驗干測試37其他在荷干載試干驗過干程中干，對干主橋干混凝干土箱干梁和干索塔干等混干凝土干結(jié)構(gòu)干關(guān)鍵干受力干部位干進(jìn)行干重點干觀測干，未干發(fā)現(xiàn)干由試干驗加干載引干橋的干受力干裂縫干。在主干橋靜干載試干驗時干間段干內(nèi)，干大氣干溫度干平均干變化干速率0.干50干℃/小時干，結(jié)干構(gòu)溫干度平干均變干化速干率的干最大干值為0.干88干℃/小時干，大干氣溫干度和干橋梁干結(jié)構(gòu)干的溫干度變干化均干比較干平穩(wěn)干。例：結(jié)構(gòu)干溫度干在5日晚干上21：00至次干日凌干晨6：00之間干變化干相對干較為干穩(wěn)定干，主干橋靜干載試干驗選干擇該干時間干段內(nèi)干進(jìn)行干。根干據(jù)溫干度測干試結(jié)干果，干在主干橋靜干載試干驗時干間段干內(nèi)（干溫度干時程干曲線干豎向干虛線干之間干的區(qū)干域）干，結(jié)干構(gòu)溫干度平干均變干化速干率最干大值干為0.干88干℃/小時干，大干氣溫干度和干橋梁干結(jié)構(gòu)干的溫干度變干化比干較平干穩(wěn)。靜載干試驗干測試38第四干部分干動載干試驗干測試動載干概述主橋干脈動干試驗主橋干強(qiáng)迫干震動干試驗靜載干試驗干測試39動載干試驗干測試橋梁干結(jié)構(gòu)干的動干力特干性（干振型干、阻干尼、干自振干頻率干）干測定；試驗干汽車干動力干作用干下，干橋梁干結(jié)構(gòu)干的動干力響干應(yīng)信干號和干動力干響應(yīng)干值（干振幅干、主干頻和干頻率干范圍干、動干應(yīng)力干、沖干擊系干數(shù)等干）測干試及干評估；各種干行車干速度干下橋干梁結(jié)干構(gòu)行干車動干力特干性測干試及干評估干。試驗干目的試驗干內(nèi)容有限干元計干算；脈動干試驗；跑車干試驗干；會車干試驗干；原地干跳車干試驗。汽車干剎車干試驗測試干儀器94干1型低干頻傳干感器；94干1放大干器；共和干動態(tài)干應(yīng)變干儀兩干臺IN干V系統(tǒng)干、CR干AS系統(tǒng)雷達(dá)干測速干儀。振動干測試干分析干框圖動載干概述40動載干試驗干測試主橋干脈動干試驗主橋干實測干一階干豎向干彎曲干振動干頻率干為0.干24干Hz，大干于計干算值0.干22干H干z，實干測一干階橫干向振干動頻干