简支拱桥荷载试验方案Word文件下载.docx
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2)拱脚加固。
加大拱脚结构尺寸,高度方向增加99cm,横桥向外侧加厚50cm,原拱脚圆弧植筋,绑扎钢筋网,张拉横向预应力(φ25mm预应力混凝土用螺纹钢筋)。
拱脚内侧及顶面贴钢板,拱脚外侧包钢板。
3)修补结构表面裂缝。
对顶升复位后未闭合的系梁和拱脚裂缝进行处理。
4)钢管与混凝土脱开问题,建议有资质及经验的监测单位对全桥拱肋逐一检测,施工单位根据检测结果须对拱肋脱空部位进行压浆处理,确保拱肋内混凝土密实。
5)对吊杆与钢套管相接触,要求调整吊杆状态,确保原设计减震器能够放置进去。
照片1.1桥梁概貌(顶梁前)
照片1.2桥梁概貌(顶梁后)
图1.1桥型布置示意图
图1.2典型截面示意图
二、检测依据
本次桥梁检测工作依据或参考以下规范和文件进行:
1)《铁路桥梁检定规范》(铁运函[2004]120号)
2)《大跨径混凝土桥梁的试验方法》
3)《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005)
4)《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB10002.3-2005)
5)《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5-2005)
6)《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10415-2003)
7)《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002)
8)新建铁路赣州至韶关线DK132+946.325大水坝大桥88m简支拱桥设计施工图
9)新建铁路赣州至韶关线DK132+946.325大水坝大桥88m简支拱桥系梁及拱脚加固设计图
三、检测思路
根据该桥施工中出现的病害情况,本次检测思路如下:
1)外观检查、检测:
对全桥进行外观检查,调查病害处理后桥梁的外观状况,为后期荷载试验方案的制定提供依据;
2)静载试验:
主要对系梁、拱肋、拱脚、吊杆等主要构件的受力及变形进行测试,评价其在后期运营活载作用下的受力状态;
3)动载试验:
本次仅进行模态测试,分析评价该桥的整体工作状态;
4)综合评价:
通过以上测试工作,分析评价该桥受力是否满足规范要求。
四、外观检查、检测内容
4.1外观检查内容
本桥的外观检查主要包括以下几方面内容:
1)系梁的外观检查:
对加固后系梁箱内、箱外的表观状况进行检查,了解系梁表面裂缝的封闭情况,新增混凝土的表观状况,新增预应力锚头的表观状况等;
2)拱肋的外观检查:
对钢管拱肋表观进行检查,检查其表面是否有异常开裂、表面涂装层的状况等;
3)拱脚的检查:
检查拱脚加固后的表观状况,是否存在异常变形、开裂等现象,表面钢板是否有锈蚀等;
4)吊杆的检查:
检查吊杆是否竖直,与拱肋、系梁是否有接触现象,吊杆锚头的外观状况,吊杆表面PE防护套的状况等;
5)支座的检查:
检查支座的复位情况,支座是否有异常变形等;
6)墩台的检查:
检查墩台表面是否有异常开裂现象。
4.2无损检测内容
除以上外观检查外,我方拟进行部分无损检测工作,主要包括混凝土强度测试内容。
采用回弹法对系梁、桥墩的强度进行测试,系梁30个测区,桥墩20个测区,共50个测区。
测区具体位置根据现场情况确定。
五、静载试验内容
根据以上外观检查的结果,以下静载试验内容可能会有所调整。
5.1拱肋、系梁的线形测试
在拱肋及系梁对应吊杆位置布置线形测点,在试验前、后分别进行测试,了解试验后桥梁结构线形是否发生变化。
拱肋线形采用全站仪与反射片进行测试,系梁线形采用水准仪进行测试。
图5.1加载工况示意图
图5.2测点布置示意图
5.2拱肋、系梁测试
5.2.1测试截面
拱肋测试截面选取拱脚位置、1/4截面、跨中截面、3/4截面,系梁选取梁端截面、1/4截面、跨中截面、3/4截面进行测试。
图5.3测点布置示意图
5.2.2测点布置
1)应力测点:
系梁应力测点沿截面高度布置,在梁底(梁端为梁顶)布置抗裂测点,共99个应变测点。
拱肋测点沿截面高度布置,由于外侧无法布设,本次试验仅在内侧布置,共70个应变测点。
全桥共计169个应变测点。
B~D截面测点布置图
A\E截面测点布置图
F~J截面测点布置图
图5.4应力测点布置示意图
2)挠度测点:
挠度测点利用影响线测试时的测点进行测试。
3)拱脚处应力测点:
根据现场情况现场确定测点布置方式。
4)拱脚处拱肋转角、梁体转角测点:
在拱脚位置梁体及拱肋上布置倾角仪,共8个测点。
图5.5转角测点布置示意图
5.2.3测试工况
表5.1测试工况一览表
测试内容
加载工况
拱肋应力
系梁应力
拱脚应力
拱脚转角
吊杆索力
1
系梁跨中最大正弯矩
√
2
系梁1/4跨、3/4跨最大正弯矩
3
系梁端部最大负弯矩
4
拱肋跨中最大正弯矩
5
拱肋1/4跨、3/4跨最大正弯矩
6
拱肋1/4跨、3/4跨最大负弯矩
7
拱脚最大负弯矩
8
拱脚最大轴力
5.2.4加载计算
1)测试截面
本次试验选取系梁、拱肋四分点、跨中及梁端共10个截面进行测试,测试截面的具体位置如下图。
图5.6测试截面布置示意图
2)荷载
目前该桥二期恒载中防水层及挡碴墙已施做完毕,挡碴墙共46.8m3,防水层及47.7m3,原设计二恒按103.47kN/m计,已施加二恒按28kN/m计。
3)各测试截面控制弯矩(轴力)计算
采用midas2010进行计算分析,模型见下图。
各测试截面加载控制值见表5.2。
图5.7计算模型
表5.2各测试截面弯矩(轴力)加载控制值表
测试截面
内力
最不利弯矩
加载
最大轴力
未施加二恒
活载最大弯矩
活载最小弯矩
最大
最小
活载
系梁
C截面
弯矩
4125
9277
-2537
13402
1588
5759
9884
对应轴力
3848
3338
2291
7186
6139
5538
9386
B、D截面
3097
14208
-9182
17305
-6085
2805
5902
3847
2415
3339
6262
9385
A、E截面
-1810
7826
-9367
6016
-11177
-3486
-5296
3825
1436
4304
5261
8129
5508
9333
拱肋
H截面
63
610
-475
673
-412
78
141
-1925
-1723
-1182
-3648
-3107
-2770
-4695
G、I截面
59
1540
-1431
1599
-1372
-126
-67
-2076
-1418
-1774
-3494
-3850
-2987
-5063
F、J截面
1957
3123
-30
5080
1927
2939
4896
-2137
-3053
-9
-5190
-2146
-3079
-5216
注:
表中轴力以拉为正,以压为负;
弯矩以下缘受拉为正,上缘受拉为负,以下同。
表5.3各测试截面应力加载控制值表
下缘最大
下缘最小
上缘最大
上缘最小
2.50
0.69
0.25
-1.20
3.01
-0.36
1.32
-1.78
1.39
-1.22
2.03
-6.36
-11.42
-6.14
-12.68
-1.83
-16.01
-3.76
-16.10
9.39
3.13
-13.46
-34.36
表中应力以拉为正,以压为负。
A、E截面为截面下缘应力,以下同。
4)加载计算
按照《铁路桥梁检定规范》荷载效率达到0.80~1.00。
Ø
工况1、工况4、工况8:
系梁跨中最大正弯矩、拱肋拱顶最大正弯矩、拱脚最大轴力
表5.4加载计算表(工况1-系梁跨中C截面最大正弯矩)
荷载分级
轴力
上缘应力
下缘应力
13792
8518
-1.15
2.66
表5.5加载计算表(工况4-拱顶H截面最大正弯矩)
732
-4263
-14.21
-7.68
5.6加载计算表(工况8-拱脚最大轴力)
3144
-4763
-25.00
2.08
工况2、工况3、工况5、工况6、工况7:
系梁1/4最大正弯矩、系梁梁端最大负弯矩、拱肋1/4最大正弯矩、拱肋3/4最大负弯矩、拱肋拱脚最大负弯矩、
表5.7加载计算表(工况2-系梁1/4截面B截面最大正弯矩)
18781
4110
-2.13
3.07
表5.8加载计算表(工况3-系梁梁端E截面最大负弯矩)
-10776
4114
1.67
-1.46
表5.9加载计算表(工况5-拱肋1/4截面G截面最大正弯矩)
2030
-2215
-14.75
3.37
表5.10加载计算表(工况6-拱肋3/4截面I截面最大负弯矩)
-1903
-2219
2.80
-14.19
表5.11加载计算表(工况7-拱肋拱脚F截面最大正弯矩)
3843
-2303
-22.09
11.01
汇总
工况
设计值
加载值
1(C截面弯矩)
2.50
2(B、D截面弯矩)
3.01
3(A、E截面弯矩)
2.03
4(H截面弯矩)
-12.68
5(G、I截面正弯矩)
-16.10
6(G、I截面负弯矩)
-16.01
7(F、J截面弯矩)
-34.36
8(F、J截面轴力)
六、动载试验内容
本次仅测试桥梁的自振特性,考虑到目前尚未铺轨,建议在赣韶铁路开通前的联调联试工作中对机车荷载通过时的桥梁动力响应进行测试。
拟在系梁4分点、拱肋4分点布置竖向、横向振动测点,测试该桥的整体模态。
图6.1振动测点布置示意图
七、需配合的工作
1)系梁外观检查及试验测点布置过程中,需要临时封闭桥下高速公路的部分交通,请施工单位予以协调;
2)拱肋、吊杆检查过程中,可能需配合高空作业车,请施工单位予以配合;
3)静载试验的加载方案由我方提供,施工单位负责实施。
*******工程检测中心
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- 拱桥 荷载 试验 方案