鄂东长江大桥荷载试验实例

1鄂东长江大桥荷载试验实例2目录第一部分总则第二部分桥梁状态测量结果

第三部分静载试验测试结果第四部分动载试验测试结果第五部分结论3总则工程概况湖北鄂东长江公路大桥位置：长江水道中游，黄石长江大桥上游约1.3km；桥梁总长：6.3km；主跨跨径：926m；桥面净宽：33m；车道：双向6车道；设计车速：100km/h。4总则

主桥为（3×67.5+72.5+926+72.5+3×67.5）m九跨连续半飘浮体系的双塔双索面混合梁斜拉桥。5总则工程概况2010年8月16日提交了包含试验加载轮位的鄂东大桥动静载试验实施细则，并顺利通过专家组评审；于2010年8月25日～9月10日期间对大桥的主桥及南北滩桥进行成桥状态测量和外观普查；2010年9月4日～9月8日，顺利完成了大桥静动载试验2010年10月中旬，提交了正式试验报告。6总则显著的几何非线性；温度效应复杂；钢砼结合段正交异性板主塔较高振动复杂大跨度钢混凝土混合梁斜拉桥难点理论分析难度大试验工作量大组织工作复杂安全质量控制高温影响主桥结构特点及难点7检验承载能力、工作状态、可靠性；强度及刚度评价，提供验收、评定、管养依据；测试结构工作状态，检验其是否符合要求；探索特大桥受力规律，积累桥梁实践资料；了解结构动力性能，确定运营条件、注意事项；检验施工质量，提供的运营和养护依据；提供桥梁运营健康监测的初始状态和基础数据总则试验目的8总则试验依据1）湖北鄂东长江公路大桥设计图纸2）《公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范》

（JTGD62-2004）3）《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）4）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60—2004）5）《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1—2004）6）《公路斜拉桥设计规范》（JT/T4-2004）7）《大跨径混凝土桥梁的试验方法》（1982）8）国家现行的其他桥涵工程试验标准、规范、规程9）业主审批及专家评审通过的荷载试验细则9第二部分桥梁状态测量外观检测主桥恒载线形恒载索力测试桥梁状态测量10桥梁状态测量外观检测斜拉索外观；混凝土梁外观；主塔外观；钢箱梁及钢混凝土结合段外观；桥面铺装层外观。主体结构附属结构支座；伸缩缝；桥面系附属设施。方法

资料收集；肉眼观测，照片收集；仪器测量，数据收集。11桥梁状况测量主桥总体良好。侧钢混结合段附近钢箱梁内部有水渍，底板表面轻微锈蚀。钢箱梁混凝土箱梁总体完好。钢混结合段附近的箱梁内部存在积水，并有少量杂物。检查及荷载试验过程中，边跨混凝土箱梁未见结构性裂缝。钢混结合段表观整体较为完好，内有少量杂物。斜拉索斜拉索PE护套、锚头等均较为完好。斜拉索外置式阻尼器外观良好。支座和伸缩缝状况良好，工作性能正常。桥面系及附属设施外观良好，工作性能正常。12恒载线形桥梁状况测量

主梁线形测点与监控基本一致：测点横向布置在上下游侧防撞护栏的路沿石顶面；边跨线形测点纵向间距为拉索梁端标准间距7.5m，主跨线形测点纵向间距为拉索梁端标准间距为15m。

主桥13主桥从测量结果可以看出，主桥恒载线形总体上较为光滑平顺。主桥桥面设计高程标记点处的恒载线形图测量仪器：水准仪、全站仪；测量时间：2010年9月8日下午16:00～18:30；测量气温：26℃～28℃；测量风力：微风（≤3级），无持续风向。桥梁状况测量14恒载索力桥梁状况测量恒载总索力与二恒铺装后理论恒载总索力的差值约为-2.2%，实测索力与理论值相比总体上略为偏小。上游侧总索力与下游侧总索力的比值为99.74%,上下游侧索力总体偏差不大。

根据《鄂东长江公路大桥主桥主梁及拉索施工控制手册》，本次测试的90%以上斜拉索实测索力满足该文件的索力控制精度要求，成桥索力控制较好。

例例15第三部分静载试验测试测试内容加载方法主桥应力测试静载试验测试主桥温度测试有限元计算试验结果及举例16静载试验测试测试内容主梁关键截面；主塔关键截面；结构局部（结合段、钢锚箱；斜拉索索力；应力及索力位移主塔空间位置；梁体挠度；支座位移梁端转角其它裂缝观测（既有变化、新出现查找；）温度场测量（索、梁、塔、环境温度）；风速、风向。17静载试验测试位移测试专利技术液-气耦合压差数字式桥梁挠度仪18静载试验测试加载方法基本原则：静载试验采用300kN载重等效加载，根据设计标准活荷载产生的某工况下的最不利效应值按下式所定原则等效换算确定等效加载荷载效应：静载试验的现场加载

19静载试验测试加载方法试载荷载参数：三轴载重汽车轴重、轴距及平面布置如下

试验加载规定：车辆重称、停放、预加载、分级、环境温度、监控、持荷时间、终止加载等20静载很试验肝测试加载半方法6159.6238.4298.0-2.06259.4240.4299.8-0.26361.4239.8301.31.36458.5241.5300.00.06558.8242.8301.61.6单辆加载车最大偏差（kN）4.5单辆加载车最小偏差（kN）-5.2偏差合计（kN）-34.7单辆载重车的平均重量（kN）299.521主桥应晚力测试应力浅测试迟截面异布置戚图静载爸试验炭测试22典型截面应力布置主桥应磁力测试静载块试验井测试23正交武异性陵板局李部应滴力布置图（4-4截面）主桥少应力累测试静载试条验测试24钢混兄结合学段局漫部应抗力测弊点布乏置主塔柿钢锚谷箱局啊部应下力测握点布执置主桥晚应力炒测试静载试冠验测试25测试晒仪器洒：挠隐度测毯试仪呢、测捎量机盯器人越、电纷子百宇分表备、倾付角仪主桥红位移市测试静载洲试验绢测试26主桥温遥度测试测温元迟件：结构温穿度自动确记录体内、环境欢温度挠铃度计自信带静载试站验测试27主桥暑整体筋计算丸模型主桥醒活载专弯矩减包络未图Vo永n命Mi瓜se抱s应力蛇分布计算表软件嫌：AN施SY瓜S和MI孔DA促S/世CI茄VI掘L；计算内容：牛确定各桥的轴力舌、弯棍矩、礼剪力叼、应室力及气位移往的包坏络图胁，确帅定受力复秤杂的截敬面和部膀位作为刑测试控冶制截面谁。有限元说计算静载试净验测试28试验结鹿果及举兔例试验性荷载适作用衣下，尝主桥勇混凝最土箱冠梁各升试断疗面的夫实测状应力廉增量辞在-3.为0MP扑a～+1秆.1械MP削a，钢箱精梁实测危应力增球量在-2挪3.铜1M准Pa～+51堵.2M贺Pa之间冰，应估力测子试结言果均漏在正暖常范茶围内拼。主梁各驳测试断闭面的应陡力校验飞系数在0.3剃1～0.9胆8之间，妇北塔上根塔柱根经部截面傅校验系地数在0.发65～0.9于0之间，络主桥各腹测试断见面的应例力校验广系数均贵小于1。测试结播果表明且主桥结姥构承载茎力满足溉设计要泼求。卸谋载后的挠残余应筒变较小否，测试棚结构处扮于弹性姥受力状童态。各突测试部疼位的受法力均满祥足设计糊和规范贴要求。主梁应夕力例：工况6静载试陪验测试29钢混套结合购段应退力在试矿验荷捕载作化用下宽，钢纳混结敏合段军附近畏混凝值土箱话梁及第钢箱骗梁截挪面的虚实测监应力疼水平留和校范验系籍数较丘其它呼测试棕截面龄没有阳明显虫的变缠化，击钢混永结合西段加旺劲肋赞上沿厕纵向雀布置画测点路的应涝力值您变化合较为炎均匀嚷，表明主擦梁在钢砍混结合同段处的公内力传愚递总体曾上较为泉平顺。例：工况3钢混结涛合段处庭弯矩影犹响线静载试爱验测试30正交异跌性板及两横隔板起应力中跨L/些4处钢箱滔梁截面糕的正交谱异性板氏各单向贺应力测货点实测骄应力在-20席.6M衰Pa～33.磁6MP皇a之间。东横隔板姿在钢箱系梁顶板U肋过焊援孔应变鱼花换算每最大主哭拉应力当为41.羽1MP径a，最大爱主压应悄力为-1且3.杆3M结Pa。由房诚试验爸荷载率引起烦的拉蚀应力厚幅值薯总体认较小现，小看于铁响路桥勺梁钢咐结构折设计污规范60.蚁2MP窄a的最小反疲劳应谦力幅值捷。例：工况4主跨1/爽4处弯克矩影咽响线主跨1/鲁4跨中厘位移继影响傅线静载躺试验衔测试31与足织尺模爹型的那应力顽对比实桥荷碍载试验予的纵向刚应力测凳试值与唐模型试雁验单向未应力测扣点的比臂值在0.肉52～0.冶95之间，竟主拉应猾力的比畜值在0.9弯3～0.催99之间，疗主压应践力的比孤值在0.赵57～0.9秘0之间们。与娃之前付进行幅的单幸节段误足尺误索塔萍锚固偶区模犬型试罩验结绕果相慨比，云在相搏同的许索力在增量柔下，绞实桥砍的应攀力测挂试值桨总体模上相企对偏袋小。静载试举验测试32挠度在相检应试驱验荷槐载作兵用下厕，主贪梁各腿关键门测点蕉实测茅挠度催的校冻验系腹数在0.4尤2～0.形99之间氏，校誓验系超数均薯小于1。主梁垃的挠度才线形与必理论计慢算结果螺总体上车吻合较稍好。实果测结果模表明主析桥结构装竖向整冰体刚度密满足设仗计要求梢。例：工况6工况介仇绍见应厚力测试静载山试验鹅测试33挠度在工持况6试验条荷载逗作用息下，脾中跨什跨中面实测确竖向际挠度丑为-49扶5mm（挠度脉向下为遭负），孤理论计脸算值为-50笨0.4猪mm（挠眠度向伯下为低负）胁，校岸验系嫌数为0.雨98。试捎验荷篇载作衔用下列，中袋跨挠艘度测狠点的次校验虽系数勾在0.8棉3～0.宜98之间贡，主驶梁抗塌弯刚仪度满招足设貌计要棵求。静载试答验测试34在工霞况10（北伴塔塔毯顶最景大纵楚向偏将位）绣试验现荷载刊作用册下，框北塔港塔顶捐实测停最大浓纵向辱偏位率为212肃mm(向大里幻玉程偏移)，理识论计蛋算的遗偏位究值为226赠mm（向大工里程偏咐偏移）部，校验骂系数为0.意94。其矿他工稠况下浓，北善塔和窝南塔雹的塔苗顶偏避校验象系数链在0.路60～0.9胀3之间，淹校验系员数均小隔于1，索无塔结塑构整仰体纵探向抗浪弯刚侮度满课足设券计要忠求。在各搭主要躲工况四的试维验荷药载作棚用下姑，南华北塔驾塔顶涉纵向荣偏位微测试沸结果于见下叮表。客塔顶痕偏位床以偏梢向大峰里程踪蝶为正待，偏规向小兔里程剑为负庆，其陪中北烈塔侧寨为小具里程姐方向泻，南稻塔侧解为大累里程塑方向塔偏静载户试验溜测试35在工况13（斜拉寄索NA疑30最大碑索力纠加载宴，轮快位同遣工况9）试验异荷载作趟用下，杏斜拉索NA碗30的实受测索分力增替量为798冲kN，理苦论计拔算值迁为80尿5淹kN，校父验系帮数为0.积98。其经他工某况下译的索撤力实鲜测增胀量的伞校验施系数帝在0.7伟3～0.呼99之间，米满足设犬计和规庄范要求动。索力静载译试验盘测试36支座在试顺验过碎程中递，测洪量了逗主要痛试验印工况急下的1#墩梁端逗支座纵要向位移汽，测量筋结果见践表9-部2-罗26。支羊座位干移向仗大里坑程（李南侧搏）移须动为条正。术测试嫁结果衰表明萝，在永试验琴荷载蜂作用谣下，哄支座怀工作赤性能起正常逢。支座嫁位移虎测试况装置静载拆试验掀测试37其他在荷载泄试验过格程中，印对主桥拘混凝土决箱梁和生索塔等喘混凝土不结构关伪键受力柄部位进以行重点剩观测，初未发现妨由试验性加载引尘桥的受旷力裂缝脉。在主桥教静载试众验时间盏段内，粗大气温灶度平均汤变化速旨率0.邻50舅℃/小时，砌结构温教度平均判变化速例率的最帝大值为0.8战8℃/小时返，大葱气温抹度和疗桥梁填结构划的温戚度变务化均丈比较径平稳侨。例：结构温省度在5日晚上21：00至次日屈凌晨6：00之间雀变化棋相对唐较为狭稳定碗，主竟桥静施载试志验选呀择该视时间蚂段内桥进行爽。根斯据温算度测举试结雅果，疫在主宣桥静方载试梦验时当间段白内（球温度歉时程懒曲线稠竖向哨虚线栽之间堵的区疯域）蹦，结扁构温季度平炼均变屡化速雄率最咐大值稳为0.粱88赔℃/小时，附大气温袋度和桥吹梁结构犯的温度脚变化比贡较平稳啦。静载试丢验测试38第四部嚷分悔动称载试验煮测试动载挺概述主桥脉疾动试验主桥强陡迫震动殊试验静载试奖验测试39动载试径验测试桥梁结省构的动窃力特性各（振型拿、阻尼您、自振稠频率）域测定；试验汽丙车动力家作用下前，桥梁伪结构的牛动力响孔应信号雹和动力垮响应值亭（振幅虾、主频古和频率丈范围、掌动应力陪、冲击盗系数等根）测试肆及评估；各种熔行车雨速度冻下桥把梁结淹构行端车动驼力特驱性测住试及挨评估当。试验备目的试验内常容有限元贿计算；脉动抹试验；跑车晴试验敞；会车方试验问；原地跳巴车试验。汽车洗刹车就试验测试仪揉器941型低禽频传谁感器；941放大器；共和僚动态搞应变享仪两念台IN交V系统防、CRA绝S系统雷达测忘速仪。振动池测试限分析迁框图动载概总述40动载垮试验子测试主桥脉劲动试验主桥实沃测一阶躲竖向弯亏曲振动导频率为0.哗24管Hz，大香于计其算值0.下22慨H活z，实公测一堪阶横巧向振餐动频樱率为0.豆18再Hz，大于丈计算值0.1悦6Hz。实睁测结皮果表仗明桥住梁竖浓向、拴横向斥动力决刚度匙满足近要求跳，实翻测桥减梁扭净弯频骆率比