預應力混凝土先簡支后連續T梁橋承載力試驗研究

李亮

摘要 ：以預應力混凝土先簡支后連續T梁橋為試驗對象，介紹了此類新建橋梁承載力試驗的方法及結果評定過程。通過靜載試驗，獲得了不同加載工況下橋梁各控制截面測點的撓度、應變實測值并與相應理論計算結果進行對比分析，以此對橋梁實際承載能力做綜合評價。

關鍵詞 ：先簡支后連續T梁橋 承載力檢測 靜載試驗 校驗系數引言

隨著我國社會經濟的發展，公路交通在國民經濟中的作用和地位日益提高[1]。橋梁結構作為公路的紐帶，在交通運輸中發揮著至關重要的作用。為使橋梁能安全地為交通運輸服務，需對新竣工公路工程中那些結構新穎的橋梁進行荷載試驗來檢測其承載力是否滿足設計要求[2-3]。

本文即以某新建預應力混凝土先簡支后連續T梁橋為試驗對象，介紹了此類新建橋梁承載力試驗的方法及結果評定過程。

1. 工程概況

試驗橋全長333.54m。上部結構采用孔跨布置為4×30m+3×30m+4×30m的11孔30m預應力混凝土先簡支后連續T梁，梁高1.9m，橋梁橫斷面左右幅均由7片T梁組成。下部結構采用三柱式墩，三柱式臺，鉆孔灌注樁基礎。本橋設計荷載為公路I級。

2 .試驗目的

（1）通過荷載試驗檢驗橋梁結構設計與施工質量水平；

（2）通過測定橋梁不同結構的試驗孔控制斷面在荷載作用下的應力和撓度，并與理論計算值比較，檢驗橋梁實際結構控制斷面應力與撓度值是否與設計要求相符。

3. 試驗過程

3.1 試驗荷載的確定

綜合考慮靜力試驗荷載效率、控制斷面的設計彎矩值及加載車輛的來源等因素[4-6]，本次等效荷載采用4輛三軸重載汽車充當，試驗車輛的軸距以及滿載重量見表1。

3.2 測試位置及項目

本次靜載試驗測試位置選取左幅第3聯，試驗工況為第8孔（邊孔）正彎矩最不利位置、左幅8邊孔）正彎矩最不利位置。主要測試斷面位置如圖1所示。測試項目包括：

（1）邊孔正彎矩最不利位置橫橋向偏心和對稱荷載工況下各控制斷面上、下緣應力，各控制點撓度；

（2）支點負彎矩最不利位置工況下各控制面上下緣應力；

（3）次邊孔正彎矩最不利位置橫橋向偏心和對荷載工況下各控制斷面上、下緣應力，各控制點撓度。

3.3 試驗加載工況

本次試驗主要有下列幾種加載工況：

（1）工況一為邊孔正彎矩最不利加載位置橫橋向內側偏心工況；工況二為邊孔正彎矩最不利加載位置對稱布載；

（2）工況三為次邊孔正彎矩最不利加載位置內側偏心布載；工況四為次邊孔正彎矩最不利加載位置橫橋向對稱布載；

（3）工況五為支點負彎矩最不利加載位置橫橋向內側偏心布載；工況六為支點負彎矩最不利加載位置橫橋向對稱布載。

3.4 測點布置

T梁的主要測點布設為：跨中及各四分點撓度；支點沉降（墩項、墩底位移）；控制斷面應變。

3.4.1 控制斷面應力測試

T梁關鍵斷面應力測試一共布置了3個斷面，分別在邊孔跨中斷面、支點斷面和次邊孔跨中斷面，見圖1所示，控制斷面應變計布置如圖3所示。

3.4.2 主梁撓度測量

本次靜載試驗撓度測點縱向布置在支點、四分點上，測點布置詳見圖4所示。

4. 試驗結果分析

4.1 應力與撓度測試結果分析

對各加載工況下測點的應變及撓度測試值與對應位置的理論值對比分析，得到了各工況下控制截面校驗系數的最大值、最小值和平均值?？梢钥吹?，各控制截面的應變校驗系數的平均值在0.37～0.85之間，最大值為0.98，小于規范允許值1.00，說明試驗孔結構強度滿足設計要求[7]；各測點的撓度校驗系數平均值在0.49～0.59之間，最大值為0.70，也小于規范允許值1.00，說明試驗孔結構剛度滿足設計荷載要求。

4.2 殘余變形結果分析

各撓度測點殘余變形數據如表2所示?？梢钥吹?，結構最大殘余變形為0.07，小于規范規定。這說明整個靜載試驗過程中該橋處于彈性工作狀態，這符合設計理論的假設條件。

5. 結論

（1）該橋試驗孔在靜荷載作用下，各工況實測應變數據與計算值趨勢吻合較好，各測點應變校驗系數最大為0.98，小于規范規定的限值1.0，說明結構強度滿足設計要求；

（2）該橋試驗孔在靜荷載作用下，各工況實測撓度數據與計算值趨勢吻合較好，各測點撓度校驗系數最大為0.70，小于規范規定的限值1.0，說明結構剛度滿足設計要求；

（3）該橋試驗孔在靜荷載卸載后的結構殘余變形最大為0.07，小于規范規定的。這說明整個靜載試驗過程中該結構均處于彈性工作狀態，這符合設計理論的假設條件；

綜上所述，該試驗橋綜合承載能力滿足設計荷載要求。

參考文獻：

[1] 余波， 李勇， 孫曉紅等. 左家堡大橋實橋承載力破壞試驗及分析[J]. 公路交通科技， 2011，28（7）：100-105.

[2] 馬超，孫韋。評述橋梁荷載試驗的步驟及要點 [J]. 公路交通科技（應用技術版）， 2013，7：31-33.