无锡市开源大桥主桥静动载试验研究

2012-07-26汤丽立韩荣刚

铁道建筑 2012年11期

汤丽立，韩荣刚

(1.无锡市政设施管理处，江苏无锡 214001;2.陕西高速集团西汉分公司，陕西西安 710064)

开源大桥位于无锡市学前西路，跨越京杭大运河城区段，桥梁全长682 m，桥宽38 m。其中主桥桥长195 m，跨径组成(50+95+50)m，采用梁拱组合体系，单片拱下承式结构。拱肋为钢结构，主梁为预应力混凝土连续箱梁。设计荷载城-A，设计车速50 km/h，按7度设防。开源大桥主桥概貌见图1。

图1 开源大桥主桥概貌

按照规范［1］要求，1～2年宜对Ⅰ类养护的城市桥梁结构定期检测。通过静动载试验检验该桥的承载能力和使用功能是否满足设计要求，了解该桥的运行状态，确保在受控状态下安全运行。

1 静载试验

桥梁静载试验主要是通过测量桥梁结构在静力荷载作用下各控制断面的应力及结构变形，从而确定桥梁实际工作状态与设计期望值是否相符，它是检验桥梁性能及工作状态最直接、最有效的办法［2］。

1.1 试验原则

静载试验工况下所需加载车辆的数量和重量，将根据设计标准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而得

式中，η为静力试验荷载效率;Sstatic为试验荷载作用下，某工况最大计算效应值;Sdesign为设计标准活荷载(不计冲击作用时)产生的某试验工况的最不利计算效应值;(1+μ)为设计计算取用的冲击系数。

1.2 试验内容

本桥为梁拱组合体系，结构复杂，因此在进行静载试验时分别针对箱梁和主拱肋的不同截面设置不同的加载工况。因篇幅有限，只给出在对称加载下以下两个工况的详细分析。

工况Ⅰ——主桥箱梁中跨跨中截面弯矩和挠度;

工况Ⅱ——主拱肋L/2截面弯矩和挠度。测试截面布置见图2。

1.3 试验结果及数据分析

下面主要对主梁中跨跨中截面A应变较大的箱梁底部11～16号测点位置对应的数据进行分析;并对主拱肋跨中截面E水平方向两个截面上应变较大的1～6号测点位置对应的数据进行分析。详细数据见表1至表3。

通过荷载试验测得的中跨和主拱肋截面的部分测点的应变校验值，超出了文献［3］《公路桥梁承载能力检测评定规程(报批稿)》中预应力混凝土桥梁常用校验系数的上限值0.9，现场测得主要测点的挠度校验值虽然小于规范要求的上限值1，但是挠度校验系数值都比较接近上限值1。校验系数标明中跨主梁的承载能力较设计有所减弱，与现场检测时发现中跨腹板、横隔板和顶板出现了大量裂缝比较吻合。

现场中跨主要控制截面的最大残余变形为14%，主拱肋跨中截面的最大残余变形为6.1%，都满足文献［3］中控制截面残余变形小于20%的要求，标明主桥处于弹性工作状态。