飘带景观天桥静载试验及分析

作者:陈世九; 刊名:吉林建筑大学学报 上传者:韩大跃

【摘要】本文以福建省某飘带状人行景观天桥为工程背景,应用MIDAS CIVIL有限元分析计算软件进行建模,确定静载试验的工况和方案.利用水箱抽水等效配重,开展桥梁静力荷载试验,对结构受力控制截面的挠度、应变变化情况进行测定.通过对比分析实测值与理论计算值,来评价该桥的受力性能和工作状态,判断承载能力是否满足设计荷载等级的要求.及时对施工过程中所存在的问题进行调整,为桥梁运营过程中的维护与管理提供依据,以保证人行天桥的安全和桥梁结构的耐久性.

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0引言对桥梁进行静载试验,其目的是为了分析桥梁结构的承载能力和稳定性[1].根据桥梁的质量评定数据与结果,可以及时对施工过程中所存在的问题进行调整,可以用于指导桥梁运营的维护与管理.对于一些通行量较大的桥梁,也可以定期进行静载试验,以此为依据进行桥梁改造,及时修复因承载过重而引发的断裂问题[2],进而不断提高桥梁的承载能力.1工程概况某人行景观天桥位处福建省,桥梁在平面布置上呈现飘带状,跨越江滨路.全桥为七跨一联连续梁桥,桥梁全长97. 50m,各跨为(5. 80+29. 30+15. 30+15. 00+15. 00+13. 00+4. 10) m.桥面宽2. 95m,设双向1. 5%横坡,横向布置为:0. 20m花槽+0. 15m栏杆+2. 25m人行道+0. 15m栏杆+0. 20m花槽.桥梁上部结构采用Q345qC钢箱梁,梁高均采用1. 0m.主箱梁顶板厚16mm、底板厚18mm、腹板厚14mm,箱内顶、底板及腹板上布置扁钢加劲肋,加劲肋版厚10mm.箱梁横隔板间距2. 0m,靠近横向联系处加密,横隔板厚10mm或14mm.桥墩采用Y形墩和圆柱墩.根据甲方委托要求,依据《城市桥梁检测与评定规范》(CJJT 233-2015)和结构受力特性,对人行天桥第1联桥跨结构的受力控制截面进行荷载试验,测定试验荷载作用下控制断面的挠度、应变变化情况,评价该桥承载能力是否满足设计荷载5. 0kN/m2(人群)等级要求.2静载试验为能准确分析桥梁的整体受力规律及其使用性能,特采用MIDAS-Civil分析软件进行空间受力分析,对各种工况作用进行理论计算,并通过理论值与实测值进行对比分析,对桥梁结构的状态进行评估[3].2. 1有限元建模根据桥梁设计施工图纸,对桥梁进行MIDAS-Civil建模,并将人群设计荷载按5. 0kN/m2×2. 95m=14. 75kN/m的均布荷载,按车道线布载进行计算,其弯矩内力图如图1所示.根据内力图所示,横跨江滨路的主桥第一联第二跨钢箱梁结构跨中截面的弯矩为最大,2#墩位处结构负弯矩为最大.MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM DIAGRAM弯矩-y5.78829e+0055.26208e+0054.73588e+0054.20967e+0053.68346e+0053.15725e+0052.63104e+0052.10483e+0051.57863e+0051.05242e+0055.26208e+0040.00000e+000MVmax:人群MAX:41MIN:198文件:东侧桥单位:k N·mm图1设计荷载内力Fig. 1 Internal force diagram of the design load根据结构的安全性以及受力情况,选择主桥第一联第二跨钢箱梁结构的跨中截面(Ⅰ-Ⅰ截面)和2#墩位处(Ⅱ-Ⅱ截面)为测试截面(受力控制截面)进行静载试验,具体见图2.ⅠⅡⅠⅡSpan 1 Span 2 Span 315.000.50图2测试截面示意图(单位:m)Fig. 2 Schematic diagram of the testing section2. 2试验荷载常用加载设备主要有3种,分别为车辆荷载、重物与专用加力架[4].根据桥梁设计资料和现场实测资料,利用MIDAS-Civil模型,以人群设计荷载(5. 0kN/m2)为试验荷载产生的项目最不利效应值等效换算,确定了所需的试验荷载、加载位置[5].本试验中加载物采用水箱抽水配重进行等效加载.加载水箱采用钢板搭设,内铺防水薄膜,水箱尺寸

参考文献

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