单梁静载试验方案

目录一、工程概况…………………………………………………………………11．主要技术指标………………………………………………………………12．材料规格……………………………………………………………………1二、试验目的及依据……………………………………………………………11．梁（板）静载试验目的……………………………………………………12．试验技术标准及依据………………………………………………………2三、梁（板）静载试验………………………………………………………21．试验仪器…………………………………………………………………22．测试项目…………………………………………………………………23．测点布置…………………………………………………………………34．加载方式…………………………………………………………………35．理论计算……………………………………………………………………86．试验前准备………………………………………………………………117．试验中止的条件…………………………………………………………118．注意事项…………………………………………………………………119．试验结果分析评定………………………………………………………12梁（板）静载试验检测方案第1页共12页一、工程概况德兴至上饶高速公路位于江西省东北部，路线总体上是由北向南走向，起点位于德兴市花桥镇小目源，终于上饶市信州区沙溪镇白石地村东南侧，主线全长61.222km。采用双向四车道标准建设，设计速度为80公里/小时，整体式路基宽度为21.5米，分离式路基宽度为11.25米，沥青混凝土路面，连接线按二级公里标准建设。江西省德兴至上饶高速公路梁桥的上部构造基本采用先简支后结构连续的后张法预应力箱梁与先简支后结构连续的后张法预应力T梁，梁间横向通过湿接缝联结。1.主要技术指标1.1设计荷栽：公路—Ⅰ级；1.2环境类别：Ⅰ类；II类；1.3设计安全等级：一级；1.4桥面宽度：见图；1.5桥面横坡均为2%；1.6跨径：箱梁（25米），T梁（30米、40米）。2.材料规格2.1桥面铺装：4cm厚改性沥青混凝土抗滑表层+6cm中粒式改性沥青混凝土+多组分环氧沥青层+10cmC50混凝土。2.2混凝土标号：C50碎石砼；封锚及铰接缝均采用C50碎石砼，预应力砼孔道灌浆采用C50水泥浆。2.3钢筋及钢绞线：符合GB/T5224—2003规定；预应力钢绞线抗拉强度标准值为1860MPa，弹性模量EP=1.95×105MPa。二、试验目的及依据1.梁（板）静载试验目的静载试验是对梁(板)结构工作状态进行直接测试的一种鉴定手段，在试验荷载作用下，通过测试梁(板)结构的静应变、静挠度，藉以判断梁(板)结构的工作状态和受力性能，积累科学技术资料，为设计提供可靠试验资料。梁（板）静载试验检测方案第2页共12页2.试验技术标准及依据2.1《大跨径混凝土桥梁的试验方法》（经1982年10月在柏林举行的专题第五次专家会议通过），交通部公路科学研究所、交通部公路局技术处、交通部公路规划设计院，1982年10月，北京（以下简称《试验方法》）；2.2《公路工程技术标准》JTGBO1-2003；2.3《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004；2.4《公路桥涵施工技术规范》JTJ041－2000；2.5《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004；2.6《德兴至上饶（三清山）高速公路新建工程-桥梁通用图》江西省交通设计院。三、梁（板）静载试验1．试验仪器我公司拟投入检测仪器见表2。表2梁（板）静载试验投入仪器参数仪器名称规格型号量程灵敏度/精度压力传感器JMZX-3105T500KN0.1kN位移传感计JMDL-2105A50mm0.01mm综合测试仪JMZX-300X600Hz～3000Hz0.1%±0.1Hz振弦式应变计JMZX-212A±3000με1με2．测试项目2.1混凝土应变：测试混凝土应变能够反映设计和施工质量情况，体现在跨中梁底混凝土应变（应力）校验系数应满足《试验方法》中要求。2.2跨中挠度：跨中挠度能够反映设计及使用对梁（板）结构的刚度要求，体现在跨中挠度校验系数应满足《试验方法》中的要求以及小于规范规定的允许值。2.3支座变形（沉陷）：测定支座沉陷量是消除其对跨中挠度的影响。2.4残余值：测试中的挠度、应变值与卸载后相对应的残余值的比值，利于梁（板）结构试验结果评定。2.5裂缝观测：试验前和试验过程中，对梁（板）结构裂缝进行观测，以保证梁（板）结构的正常使用要求。梁（板）静载试验检测方案第3页共12页3．测点布置3.1混凝土应变：混凝土应变以跨中应变为主要控制指标，在试验梁（板）跨中截面梁底布置2个应变测点，在试验梁L/2截面一侧腹板沿梁高布置3-5个应变测点检测混凝土应变，测点布置示意图见图1-图2。3.2挠度测点：在试验梁（板）跨中截面布置2根竖向位移传感计，检测挠度，测点布置示意图见图1-图2。3.3支座沉陷：在试验梁（板）两端支座处，各布置2根竖向位移传感计，检测支座沉陷，测点布置示意图见图1-图2。图1箱梁检测仪器示意图图2T梁检测仪器示意图4．加载方式试验加载分五级（1/3、1/2、2/3、5/6、100%）、卸载分二级（1/2、0）进梁（板）静载试验检测方案第4页共12页行，试验前先进行了80%加载量的预压，以消除塑性变形，检验测试系统的工作性能（同步观察跨中控制截面裂缝）。每级加载，观测应变值读数稳定后，记录应变、挠度值，同步观察跨中控制截面裂缝。试验梁跨中截面0.50.5分配梁千斤顶梁（板）试验示意图根据实验现场条件，加载方式可采用以下方式之一；4.1对预制场采用龙门吊吊梁的桥，可用龙门吊吊配载梁加载，一片梁自重不够可用两片梁。加载示意图如图3。需准备的辅助材料：短钢轨两根，2m长枕木6根，橡胶支座4块，支承刚性主梁的垫块若干。龙门吊配载梁1#配载梁2#千斤顶试验梁梁（板）静载试验检测方案第5页共12页图3用龙门吊吊配载梁加载装置示意图5.理论计算为确定梁（板）的承载能力，需要根据某一片梁能承受的最大荷载及具体的试验加载方法确定加载吨位。首先计算出各类梁断面的实际几何参数，断面几何参数见下：箱梁跨中断面几何参数计算数据表基本单位：m25米箱梁参数计算项目中梁边梁A0.97431.0293I0.23720.2480Ws0.42060.4593Wx0.28370.2884Ys0.56400.5400Yx0.83600.8600T梁跨中断面几何参数计算数据表基本单位：m30米T梁参数40米T梁参数计算项目中梁边梁中梁边梁A0.78400.80800.96400.9880I0.39210.40290.74440.7666梁（板）静载试验检测方案第6页共12页Ws0.51590.54520.70690.7443Wx0.31620.31950.55260.5596Ys0.76000.73901.05301.0300Yx1.24001.26101.34701.3700预制梁（板）计算采用桥梁博士V3.1.0程序，并计入部分桥面铺装混凝土共同参与受力，跨中横向分布系数采用刚接梁法、铰接板法计算。通过比较得出最不利位置出现在设计荷载作用下的1号位边梁（板）和2号位中梁（板），故以1号位边梁（板）和2号位中梁（板）的公路—Ⅰ级及桥梁二期恒载作为控制荷载计算得出的最大弯矩对边梁（板）、中梁（板）进行验算。计算内容包括：1、在控制荷载作用下的跨中最大弯矩；2、考虑效率系数后，荷载试验时梁（板）跨中应达到弯矩值；3、考虑加载时分配梁的作用情况下，千斤顶应施加的力值；4、施加控制荷载后，梁（板）的理论跨中挠度；5、施加控制荷载后，梁（板）的理论跨中截面梁底应力与应变；结果见下：25米小箱梁理论计算数据表边跨中跨计算项目中梁边梁中梁边梁效率系数η1111单板理论跨中最大弯矩（KN·M）1863.42107.11379.21607.2单个千斤顶施力荷载P（KN）323.8366.2239.8279.4单板跨中理论挠度（MM）11.6812.658.659.65单板跨中梁底应力（MPa）6.577.314.865.57单板跨中梁底应变增量（με）190.4211.8140.9161.5第一级加载（1/3P）挠度值（MM）3.894.222.883.22第二级加载（1/2P）挠度值（MM）5.846.324.334.82第三级加载（2/3P）挠度值（MM）7.798.435.776.43第四级加载（5/6P）挠度值（MM）9.7310.547.218.04第五级加载（P）挠度值（MM）11.6812.658.659.65梁（板）静载试验检测方案第7页共12页第一级加载（1/3P）应变值（με）63.570.647.053.8第二级加载（1/2P）应变值（με）95.2105.970.580.8第三级加载（2/3P）应变值（με）126.9141.293.9107.7第四级加载（5/6P）应变值（με）158.6176.5117.4134.6第五级加载（P）应变值（με）190.4211.8140.9161.530米T梁理论计算数据表边跨中跨计算项目中梁边梁中梁边梁效率系数η1111单板理论跨中最大弯矩（KN·M）2263.02841.81745.42226.5单个千斤顶施力荷载P（KN）326.4410251.9321.2单板跨中理论挠度（MM）12.3215.079.5111.81单板跨中梁底应力（MPa）7.168.895.526.97单板跨中梁底应变增量（με）207.4257.8160.0202.0第一级加载（1/3P）挠度值（MM）4.115.023.173.94第二级加载（1/2P）挠度值（MM）6.167.544.765.90第三级加载（2/3P）挠度值（MM）8.2110.056.347.87第四级加载（5/6P）挠度值（MM）10.2712.567.939.84第五级加载（P）挠度值（MM）12.3215.079.5111.81第一级加载（1/3P）应变值（με）69.185.953.367.3第二级加载（1/2P）应变值（με）103.7128.980.0101.0第三级加载（2/3P）应变值（με）138.3171.9106.7134.7第四级加载（5/6P）应变值（με）172.9214.8133.3168.3第五级加载（P）应变值（με）207.4257.8160.0202.040米T梁理论计算数据表边跨中跨计算项目中梁边梁中梁边梁效率系数η3545.34296.52782.23521.1单板理论跨中最大弯矩（KN·M）375454.4294.4372.4单个千斤顶施力荷载P（KN）18.3221.5714.3817.68梁（板）静载试验检测方案第8页共12页单板跨中理论挠度（MM）6.427.685.036.29单板跨中梁底应力（MPa）185.9222.6145.9182.4单板跨中梁底应变增量（με）6.117.194.795.89第一级加载（1/3P）挠度值（MM）9.1610.797.198.84第二级加载（1/2P）挠度值（MM）12.2114.389.5911.79第三级加载（2/3P）挠度值（MM）15.2717.9811.9814.73第四级加载（5/6P）挠度值（MM）18.3221.5714.3817.68第五级加载（P）挠度值（MM）62.074.248.660.8第一级加载（1/3P）应变值（με）93.0111.373.091.2第二级加载（1/2P）应变值（με）124.0148.497.3121.6第三级加载（2/3P）应变值（με）155.0185.5121.6152.0第四级加载（5/6P）应变值（με）185.9222.6145.9182.4第五级加载（P）应变值（με）3545.34296.52782.23521.1注：①在此，试验的效率系数取值为100%；②使用刚接梁法、铰接板法进行荷载横