资源描述：
《大跨度独塔斜拉桥静动载试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、大跨度独塔斜拉桥静动载试验研究?桥粱?大跨度独塔斜拉桥静动载试验研究施洲曹发辉蒲黔辉(1.西南交通大学成都610031;2.四川省公路规划勘察设计研究院成都610041)摘要对252m跨径的独塔斜拉桥——宜宾中坝金沙江大桥实施静力荷载试验,测试并分析静载工况下的主梁挠度,主塔塔顶变位,斜拉索索力增量,主梁与主塔的截面应力.试验结果表明桥跨结构受力合理,具有良好的刚度与强度.在动载试验中,测试桥跨结构的自振特性,并进行了行车激振试验,分析桥跨结构在行车下的冲击作用.同时分析了作为"指纹"档案的静动载试验结果在桥梁运营后的损伤检测中的应用理论与方法.关键词斜拉桥静载
2、试验动载试验自振特性冲击作用1工程概述宜宾中坝金沙江大桥为一座独塔斜拉桥,跨径布置为:252m+175m,并在边跨设置过渡墩和辅助墩.在预应力混凝土独塔斜拉桥桥型中其跨度位居国内第一,边跨与主跨之比为0.7,属于比较不对称的斜拉桥型.全桥斜拉索共82对,采用环氧全涂装钢绞线体系,采用四层防护,主梁采用边主肋加小纵梁与横隔板形成正交异型板混凝土结构梁,桥宽25m,主塔采用倒H型空间混凝土索塔,混凝土塔高为154.11m,独塔与主粱连接方式采用悬浮体系,在索塔上设置纵横向水平限位装置,设计荷载等级为汽一超20,挂一120.按双向八车道布置.实施成桥静动载试验目的在于
3、检验设计与施工质量,确定工程的可靠性,了解桥跨结构的实际工作状态,判断实际承载能力,评价其在设计使用荷载下的工作性能.通过动力试验了解桥跨结构的固有振动特性以及其在长期使用荷载阶段的动力性能,论证其抗风,抗震性能.并通过试验建立起桥梁"指纹"档案.2荷载试验设计与实施方法2.1静载加载设计试验加载位置与加载工况的确定主要根据设计控制荷载在主梁,主塔上产生的最不利弯矩效应值,16收稿日期:2004—09—29按0.8～1.05的效率系数等效换算而得.尽可能用最少的加载车辆达到最大的试验荷载效率,同时应考虑简化加载工况,缩短试验时间,每一加载工况依据某一检验项目为主
4、,兼顾其它检验项目.理论计算采用平面专用有限元程序作分析,根据分析结果,中坝金沙江大桥主要针对主跨与边跨主梁的正,负最大弯矩以及主塔的最大弯矩作等效加载.静载测试布置见图1,加载过程中采用分级加载,既可以确保结构的安全,同时可以测试偏载工况下结构的受力状况.2.2静载测试内容与方法静载加载工况下主要测试主梁,主塔应力,斜拉索的索力增量,主梁挠度与主塔塔顶变位.应力测试采用粘贴箔式应变计,由电阻应变测量系统测量,温度补偿用搁置在测点附近事先贴好应变花的混凝土块实现补偿.主梁应力测点布置见图2.斜拉索索力增量采用采用激振测定法,即在加载前后分别对斜拉索的自振频率进行
5、测量,利用斜拉索的几何,材料特性确定的弹性模量推测斜拉索力增量.几何变位测量采用测距标准差为(1inln+2Ixm),测角标准差±2"的全站仪进行极坐标四测回观测.在试验过程中并用温度枪对斜拉索,梁体,主塔进行点温度测量.2.3动载测试内容与方法动力测试主要包括自振特性测试和行车激振试验.自振挣性测试是测试主梁与主塔的自振频率与振型.行车激振试验包括无障碍行车试验和有障碍铁道建翁技术RAILWAYCONSTRUCTIONTECHNOLOGY2OO5(1J?桥粱?I击A十十+B100十*70+C+Di8十IL214主跨负弯距测试断面11112边跨正弯距测试断面L,
6、lJ252主跨正弯距测试断面___——175边跨负弯距测试断面【图1桥跨分布与静载测试布置(单位:m)图2主梁应力测点布置行车试验,分别模拟桥面有无损伤时桥面行车对桥跨结构的冲击作用.自振特性测试方法是测试环境随机荷载激振而引起的桥跨结构微幅振动响应,并通过计算机记录并实施FfTr信号处理分析出频域响应结果.行车试验采用车辆以特定速度往返通过桥跨结构,测定桥跨结构在运行车辆荷载作用下的动力反应.障碍行车时在截面处桥面上设置障碍物模拟桥面铺装局部损伤状态,以测定桥跨结构在桥面不良状态时运行车辆荷载作用下的动力反应.由动态应变仪测试主梁的动态应变,并由桥梁光电挠度仪
7、测试主梁的动挠度.3静载试验结果与分析3.1主梁挠度及塔顶变位分析满载工况下主梁对应截面处的挠度测试结果见表1,最大正弯矩加载下主梁几何变位见图3.主塔塔顶变位测试并与计算结果的比较见表2.表1满载工况下对应截面挠度测试结果加载工况加载项目实测值/mm计算值/mm校验系数A工况主跨正弯距一l65.5—214.5O.77C工况主跨负弯距一46.45—52.03O.89B工况边跨正弯距一l64.35—201.41O.82D工况边跨负弯距一36.45—38.720.94桥轴向长度,m图3主跨最大正弯矩加载下主梁几何变位曲线表2满载工况下主塔塔顶变位结果mmA工况B工况
8、C工况D工况实测值32.
