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1、鋼筋混凝土箱型拱橋荷載試驗研究甍嚴(重慶交通大學土木學院，重慶400074)摘要：新建橋在交工時需通過荷載試驗評定橋梁承載能力，以此作為工程竣工驗收依據之一。通過以重慶黔江某鋼筋混凝土箱型板拱橋為背景，運用有限元分析軟件MIDAS／Civil2012建立精確模型，分析比較橋梁在不同荷載工況下的截面內力、位移、自振頻率理論值與靜、動載試驗實測值，說明該橋整體特性指標良好，為同類型的橋梁設計、試驗、運營管理提供借鑒。關鍵詞：拱橋；靜動載試驗；有限元計算中圖分類號：U446．1文獻標志碼：A文章編號：1672—4011(2016)04—0174—02DOI：10．3969／i．
2、issn．1672—4011．2016．04．0861工程概況與實驗目的正舟大橋擴建橋位于重慶黔江區(qū)舟白——正陽道路上，其主跨為100m等截面鋼筋混凝土箱型拱橋，全長147．48m，設計荷載采用城市B級，人群2．5kN／m2。該橋上部結構縱斷面形式設計為10m混凝土板拱+6．0m混凝土板拱+100m等截面鋼筋混凝土箱型拱(單箱7室、寬10．6m)+10m混凝土板拱；橫斷面形式設計為O．5m隔離帶(一部分)+0．5m防撞護欄+8．5m單向兩車道+2．75m人行道+0．25m欄桿；下部結構采用重力式混凝土拱座及橋臺。為檢驗正舟大橋擴建橋的施工質量與力學性能，以指導竣工驗收，有
3、必要對其進行荷載試驗。2荷載試驗參數2．1截面選取與測點布置在試驗中，選取有代表性的100、10m兩跨作為荷載試驗的主、次跨。其中，選擇主拱圈的舟白側拱腳截面c—C、舟白側L／4截面B—B以及跨中截面A—A作為主要控制截面，以及舟白側引孔的拱腳截面E—E、跨中截面D—D為控制截面，按最不利布載進行試驗(該橋立面布置如圖1所示)。正圖1立面布置t蛩／cm對于應變測點的布置，主跨分別布置在對應截面每一箱室的上緣和下緣(拱頂只布置在下緣)，上緣、下緣均布置7個；次跨布置在下緣與側面，跨中均布布置5個應變測點，拱腳下緣布置5個，兩側面各1個。位移測點主跨布置在拱頂和L／4的上游和
4、下游側，用水準儀觀測，次跨在跨中均布3個位移測點，用百分表觀測。2．2荷載工況的類型根據拱橋的受力特點，其荷載工況類型如表1所示。表1荷載工況類型2．3有限元模擬對該橋采用橋梁結構專用分析軟件MIDAS／Civil2012進行有限元模擬，其模型如圖2所示，主拱圈截面高1．6m，中性軸高0．8m，設計荷載等級為城B級、人群荷載2．5kN／m2，邊界條件按實際情況模擬。在加載時，對于主拱圈采用2車、4車車尾相對的形式，次拱圈采用2車橫向布置，分別靠近分隔帶、人行道偏心加載。試驗用車輛共計4輛，前中軸距3．8m，中后軸距1．4m。2．4數據比對分析將實測值與理論計算值比較，靜荷
5、載試驗利用靜載試作者簡介：曹嚴(1990一)，男，四川內江人，在讀碩士研究生，主要研究方向：橋梁工程。·174·驗效率11q(0．8≤qq=Sstate／[(1+u)s≤1．05)作為控制值，Sstate為加載試驗項目對應的控制截面內力或變位的最大計算效應值、S為控制荷載作用下控制截面最不利計算內力值、U為沖擊系數，其結果如表2所示。圖2橋梁計算模型第42卷第4期滬I。』遣材V01．42，No．4—2016塑月SichuanBui旆MaterialsAugust，2016表2工況靜載試驗效率三堡型婆墮星墼型墊亙塑鹽鹽蔓堡[!塑：竺2塑莖堇墼篁二!堅：竺!整墼堇墮煎塾墼皇工
6、況一、二主拱圈拱腳截面負彎矩加載C—C一6620．0—6576．50．99工況三、四主拱圈I．,／4截面正彎矩加載B—B4303．94320．01．00工況五、六主拱圈跨中截面正彎矩加載A—A4400．94203，70．96工況七、八主拱圈拱腳截面正彎矩加載C—C6064．86384．11．05工況九、十引孔拱腳截面負彎矩加載E—E一187．0—149．50．80工況十一、十二引孔跨中截面正彎矩加載D—D647．6546．30，84工況十三、十四引孔拱腳截面正彎矩加載E—E307．1297．40．97對于撓度、應變，采用撓度、應變校驗系數小于1的余應變均小于20％，滿足規(guī)
7、范要求，其結果如表3。4所標準進行控制，通過計算模擬與實測分析，主拱圈與次拱示。圈撓度、應變校驗系數均小于1，卸載后相對殘余撓度、殘表3撓度校驗系數一。下緣應變計算值下緣應變實測值應變校驗上緣應變計算值上緣應變實測值應變校驗一～變化區(qū)間／p,e變化區(qū)間／¨8系數變化區(qū)間／斗8系數]二況——(C1～C7)一67一一75—33～一400．44～0．6061—6730一380．46—0．58]二況二(Cl—C7)一60～一82—35一一430．5l一0．6254—7430一4lO．49—0．59工況三(B1～B7)40一4416—2
