双塔斜拉与连续刚构组合桥荷载试验研究.pdf

198 科技研究 城市道桥与防洪 2015年6月第6期 双塔斜拉与连续刚构组合桥荷载试验研究 张永强 1,2，尹 翔 1,2，彭 松 1,2 (1．湖北省交通规划设计院，湖北武汉 430051；2．湖北省公路水运工程测试中心 ，湖北武汉 430051) 摘 要：结合工程介绍了某双塔斜拉与连续刚构组合桥荷载试验内容和方法。通过建立该桥有限元模型，测试了结构在试验荷 载作用下的应力、挠度、塔偏、梁端转角、索力增量及动力特性，并分析了该桥强度、刚度和动力性能。其成果可为同类型桥梁设 计和试验提供参考。 关键词：斜拉与连续刚构 ；组合桥 ；荷载试验；动力特性 中图分类号 ：U441+．2 文献标志码 ：A 文章编号：1009—7716(2015)06—0198—04 1概况 3静载试验 湖北省某汉江公路大桥主桥为一座双塔斜拉 3．1静载试验工况 与连续刚构组合桥 ，结构采用塔 、墩、梁固结体系。 静力荷载试验的工况必须充分地进行优化 ， 主桥全长494m，跨径布置为 (128+238+128)m。主 在满足试验要求的前提下 ，尽量减少加载工况的 梁梁体采用三向预应力混凝土单箱三室截面 ，顶 数量 ，提高试验效率I7】。经过等效计算，全桥共分为 板宽 26．5m，底板宽 15．0m，两侧悬臂长5．75m， 6个测试截面A F (见图2)，7个主工况 ，8个辅 根部梁高7．2in，跨中梁高3．4m。桥塔为独柱结 助工况 (和主工况一起试验)。试验共需要 300kN 构，高 34m。斜拉索按扇形布置，梁上索距4m，塔 车辆 l6台，前轴重60kN，中、后轴各重 120kN。试 上索距 lm，全桥共 72根斜拉索。 验工况及加载内容见表 1所列。 主桥横向布置为 0．75m+10．75m(机)+3．5m 3．2 试验方法及测点布置 (中央分隔带)+l0．75m(机)+O．75m。该桥设计车速 (1)应力测试。主梁应力测试截面为A～D和 为80km／h，设计荷载为公路一I级。 主塔应力测试截面为E，应力以测试顺桥向为主， 通车前对该桥进行了成桥静、动载试验，验证 在各测试截面混凝土表面粘贴电阻式应变片，利 桥梁结构实际承载能力和工作性能是否满足设计 用静态应变数据测试系统进行数据采集 。测点布 及规范要求 ，测试桥梁结构的固有振动特性，以及 置见图2所示。 在使用荷载作用下的动力性能 ．31。 (2)挠度测试。主梁挠度测点分别布置在箱梁 顶面两侧 ，每侧布置9个测点 f1一f9、f1～f9，共 2 有限元模型 18个测点(见图2)。挠度测试采用精度为0．1mm 采用桥梁专用有限元程序 MIDASCivil2006 的连通管，并用激光挠度仪进行测量复核。 建立该桥有限元模型 (见图 1)。主梁 、主塔和主 (3)塔顶偏位测试。塔顶偏位测试截面为F截 墩均采用三维梁单元进行模拟，斜拉索采用空间 面fl0测点 (见图2)，利用全站仪进行极坐标四测 索单元进行模拟，按桥梁结构实际受力边界条件 回观测塔顶测点。 进行约束 ，全桥共划分426个节点，346个单元。 (4)梁端转角测试。梁端转角测点为5#、8#墩 顶处梁端截面fl1、f12测点 (见图2)，采用电子倾 角仪