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静载方案
静
载
试
验
方
案
静载试验目的
通过对L23箱梁进行静载试验,观测箱梁在设计活荷载作用下的挠度及应力,验证箱梁实际承载能力。
静载试验依据
箱梁静载试验、评定工作将依据下列标准、规范、规程或文件进行:
(1)《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/TJ21-2011)
(2)《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011);
(3)《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166-2011)
(4)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004);
(5)《城市桥梁养护技术规范》(CJJ99-2003);
(6)寿山路互通C匝道桥设计图纸,江苏省交通规划设计院股份有限公司。
静载试验方案
静载试验荷载
为保证试验效果,在确定静力荷载试验各测试项目的荷载大小和加载位置时,采用静力荷载效率系数进行控制。静载试验效率系数按式(2-1)进行计算。
(2-1)
式中:——静力试验荷载效率;
——试验荷载作用下,某工况最大计算效应值;
——设计标准荷载下不计冲击作用时产生的某工况的最大效应值;
μ——设计计算取用的冲击系数。
静载试验加载方式及荷载分级
单片梁静载试验无法采用移动荷载进行加载,根据以往经验并结合现场便利条件,选择采用千斤顶与压梁(采用另外一片箱梁)相结合的加载方式。预先在箱梁顶面在荷载施加范围内铺细砂找平,然后横向放置长2m的双拼28号工字钢,在其上水平放置两个100T千斤顶垂直作用于箱梁顶板两侧,通过压力传感器控制压力,加载示意图如下:
图1加载示意图
为了获取结构试验荷载与变位的相关曲线和防止结构意外损伤,试验荷载均逐级递加,达到最大荷载后一次卸载。在加载前进行一次初始读数,然后每一级加载采集一次数据,卸载后再读数一次,最后测定残余变形量。
每次加载或卸载的持续时间取决于结构变位达到稳定标准所需时间。试验时取数个关键测点,监测其读数,当该级荷载阶段内结构变位相对稳定后才能进入下一个阶段。
静载试验规定
1)静力试验选择在气温变化不大、结构温度趋于稳定的时间间隔内进行。
2)静力试验荷载持续时间,原则上取决于结构变位达到相对稳定所需要的时间,只有结构变位达到相对稳定后,才能进入下一荷载阶段。同一级荷载内,若结构变位最大的测点在最后5分钟内的变位增量小于第一个5分钟变位增量的15%,或小于所用量测仪器的最小分辨值,即认为结构变位达到相对稳定。
3)在加载试验过程中发生下列情况之—,则立即终止加载试验:
(1)控制测点应力达到或超过按试验控制荷载计算的控制应力时;
(2)控制测点变位达到或超过试验控制计算值时;
(3)结构发生较大的异常现象。
测试仪器
采用DH3816静态应变测试分析系统测试混凝土结构主要截面的应变(应力),采用精密水准仪和因瓦水准尺进行支座沉降测量,采用电子百分表进行结构的挠度的测定。
主要测试内容
(1)测试在各级试验荷载作用下箱梁控制截面的变形值,主要是缺陷、跨中截面的挠度;
(2)测试在各级试验荷载作用下箱梁控制截面的应变(应力)值;
测点布置
(1)挠度测点
分别在箱梁L/5(离端部7m缺陷处)、L/2跨控制截面布置挠度测点,箱梁底两侧各1测点,每断面各2测点,全梁共4测点;在两端支座断面布置位移测点,箱梁支点中心线断面中心1测点,每端1测点,全梁共2测点。具体控制截面挠度测点及两端支座下沉位移测点布置见图2。
图2挠度测点纵向布置图
(2)应变测点
在箱梁L/5(离端部7m缺陷处)、跨中控制截面布置应变测点测量应变,为了验证平截面假定,在箱梁底板、顶板两侧分别各布置1测点,全梁两个断面共8个测点,具体控制截面应变测点布置见图3。
图3应变测点布置图
静载试验概述
静载试验前准备工作
本次静载试验在箱梁预制场进行,在监理见证下完成静载试验前的准备工作。包括:
1)、L23箱梁固定与滚动支座的安装;
2)、缺陷部位、跨中截面应变计的粘贴,两支点挠度观测点的设置,缺陷部位和跨中电子百分表的安装;
3)、压梁的起吊就位,安装下横梁、千斤顶、压力传感器及上钢板;
4)、试压两次,观察各仪器设备是否正常工作。
静载试验实施情况
根据委托方的要求,我单位计划于2014年08月27日进场,并立即展开现场静载试验准备工作,准备工作于08月29日完成。静载试验选择在08月30日全天进行加载测试,如遇雨天计划顺延。
静载试验参数
静载试验测点布设及试验工况
为检验L23箱梁实际承载能力,进行箱梁跨中截面正弯矩加载,梁长为35.676米,计算跨径为34.671m。
1)应变测点布设
应变测试断面布置于L/5、L/2截面梁底和梁顶,横向布设两个应变测点,应变测试断面及测点布设见图3。
2)变形测点布设
变形测试按照国家三等水准要求,采用闭合水准路线测试。挠度测试断面布置于缺陷、跨中
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