PAGE報告編號：SXGSJC/BG-QL-2008-012橋梁荷載試驗報告陜西高速公路工程試驗檢測有限公司二〇〇八年九月報告編號：SXGSJC/BG-QL-2008-012橋梁荷載試驗報告報告年月日審核年月日簽發(fā)年月日報告附件無陜西高速公路工程試驗檢測有限公司二〇〇八年九月目錄HYPERLINK\l"_Toc195685900"1概述1HYPERLINK\l"_Toc195685901"2試驗依據1HYPERLINK\l"_Toc195685902"3試驗目的和內容2HYPERLINK\l"_Toc195685903"3.1試驗目的2HYPERLINK\l"_Toc195685904"3.2試驗內容2HYPERLINK\l"_Toc195685905"4主要儀器設備2HYPERLINK\l"_Toc195685906"5靜載試驗3HYPERLINK\l"_Toc195685907"5.1結構計算3HYPERLINK\l"_Toc195685908"5.2測試截面3HYPERLINK\l"_Toc195685909"5.3測點布置3HYPERLINK\l"_Toc195685910"5.4試驗荷載4HYPERLINK\l"_Toc195685911"5.5試驗工況5HYPERLINK\l"_Toc195685912"5.6試驗的實施過程8HYPERLINK\l"_Toc195685913"6動載試驗8HYPERLINK\l"_Toc195685914"7結果分析8HYPERLINK\l"_Toc195685915"7.1結構檢算結果8HYPERLINK\l"_Toc195685916"7.2靜載試驗結果9HYPERLINK\l"_Toc195685917"7.3動載試驗結果17HYPERLINK\l"_Toc195685918"8結論18陜西高速公路工程試驗檢測有限公司報告編號：SXGSJC/BG-QL-2008-012第26頁共19頁延壺S303二級公路第八合同段K106+670.00大橋橋梁荷載試驗報告1概述K106+670.00大橋位于省道(S303)延安至壺口段K106+670.00處，橋梁起點樁號K106+545.904，終點樁號K106+798.764，全長252.98米。上部結構為3×30+2×30+3×30米先簡支后連續(xù)部分預應力混凝土箱形梁，橋面寬度：0.5米（防護欄）+8.5米（行車道）+0.5米（防護欄）。下部結構采用雙柱式橋墩，鉆孔（挖孔）灌注樁基礎，橋臺為U型橋臺，擴大基礎。橋梁第1~3孔位于直線上，第4~8孔位于R=800m的圓曲線內，墩臺徑向布置。設計荷載：公路-II級。為評價該橋的承載能力和施工質量，為該橋竣工驗收提供技術資料,受寶雞市寶天高速公路建設管理處委托，陜西高速公路工程試驗檢測有限公司對該橋進行現場荷載試驗。現場檢測工作在業(yè)主、監(jiān)理、施工單位三方的共同配合下，于2008年6月23日順利完成。2試驗依據（1）交通部：《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程（報批稿）》.2004；（2）交通部科研院：《大跨徑混凝土橋梁的試驗方法（最終建議）》.1982；（3）交通部：《公路橋涵設計通用規(guī)范（JTJD60-2004）》.2004；（4）交通部：《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范(JTJD62-2004)》.2004；（5）陜西省交通廳：《陜西省公路工程竣（交）工驗收辦法實施細則》（DBJTJ/T-003-2005）；（6）西安公路研究所：K106+670.00惠洛溝大橋施工圖紙。3試驗目的和內容3.1試驗目的（1）通過靜載試驗，測試橋跨結構在靜載作用下的應變、撓度，觀察裂縫的開展情況，評價結構構件的強度、剛度和抗裂性能；（2）通過動載試驗測定結構在動荷載作用下自振頻率，對結構的動力性能進行評價；（3）根據靜載和動載測試結果綜合評價該橋的整體承載能力和施工質量。3.2試驗內容（1）各工況測試控制截面砼的應變；（2）各工況測試控制截面的撓度；（3）測試結構的自振頻率；（4）觀測橋梁結構在各工況荷載作用下裂縫的開展情況；（5）全橋各孔異常變形觀察。4主要儀器設備本次荷載試驗采用的主要儀器、設備見表1。表1荷載試驗采用的主要儀器、設備序號儀器設備名稱型號儀器編號1靜態(tài)應變測試系系統DH-38166QL0147--001--022機電百分表WBD-50GF051-001-1223裂縫觀測儀SW-LW-1101QL0153--007--014動態(tài)信號采集分分析系統DEWE-BOOOK-88QL0148--002--015拾振器891-4GF052-0016動態(tài)應變測試系系統DEWE-BOOOK-88QL0148--002--025靜載試驗5.1結構計算為了確定該橋的承載能力，檢測前對該橋上部結構進行了計算。檢算根據施工單位提供的施工圖紙，用橋梁結構專用計算程序公路橋梁結構設計系統GQJS9.3和橋梁結構檢測分析系統進行對比計算，并將計算結果作為荷載試驗的理論計算結果。5.2測試截面測試截面選擇橋梁在使用活載作用下內力最不利的截面。按照施工圖進行分析計算，該橋在設計荷載作用下的最大正彎矩和最大撓度將發(fā)生在各孔的跨中截面。依據計算結果和《大跨徑混凝土橋梁的試驗方法》的建議和要求，應變測試截面選擇在第7孔、第8孔跨中截面和7號墩墩頂截面，撓度測試截面選擇在第7孔、第8孔跨中截面，如圖1所示。圖1測試截面位置示意圖5.3測點布置為了測試箱梁在試驗荷載下的應力(應變)狀況，分別在第7、8孔的跨中截面和7號墩墩頂截面每片箱梁布置應變測點，具體位置和編號見圖2（不含補償片）。為了測量板梁在試驗荷載下的變形情況，在第7、8孔的跨中截面處每片箱梁的梁底布設撓度測點，具體位置見圖2。為了扣除支座變形對測量結果的影響，在兩端支座處箱梁底板各布設一個撓度測點對支座變形進行觀測。圖2應變與撓度測點點位置示意意圖5.4試驗荷荷載根據《大跨徑混混凝土橋梁梁的試驗方方法》中的的規(guī)定，靜靜力試驗荷荷載的效率率系數η的取值范范圍為1.005≥η≥0.8其中η＝ＳＳstatt/（Ｓ×（1+μ））本共載試每進并各實總間間見分過車都際輪重表2試驗用車輛的參參數表車號軸重（噸）軸間距（米）前軸重中軸重后軸重總重前-中中-后1號車7.4414.8714.8737.183.501.302號車7.4014.7814.7836.983號車7.4014.8014.80374號車7.58.521.437.41.953.9合計29.7452.9565.85148.565.5試驗工況況靜載試驗共分為為7種試驗工工況，各工工況均采用用兩輛車加載。各各工況中汽汽車荷載的的位置如下下：工況1：第8孔跨中截面最大正正彎矩中載載工況。順順橋向按跨跨中截面最最大正應力力和最大撓撓度的最不不利位置布布載，橫橋橋向對稱布布載。工況2：第8孔跨中截面最大正正彎矩左偏載工況況。順橋向向布載位置置與工況1相同，橫橫橋向為偏偏左布載。工況3：第7號號墩墩頂截截面最大負彎矩中載工況。順順橋向按墩頂截面最最大正應力力最不利位位置布載，橫橫橋向對稱稱布載。工況4：第7號號墩墩頂截截面最大負彎矩左偏載工況況。順橋向向布載位置置與工況33相同，橫橫橋向為偏偏左布載。工況5：第7孔孔跨中截面面最大正彎彎矩中載工況。順順橋向按跨跨中截面最最大正應力力和最大撓撓度的最不不利位置布布載，橫橋橋向對稱布布載。工況6：第7孔孔跨中截面面最大正彎彎矩左偏載工況況。順橋向向布載位置置與工況55相同，橫橫橋向為偏偏左布載。工況7：全橋異異常變形觀觀察工況。按按正彎矩最最不利加載載位置布置置車列沿全全橋慢速行行駛。觀察察荷載作用用下不同部部位的混凝凝土是否出出現開裂現現象及橋跨跨結構是否否出現異常常變形。各工況車輛加載載位置詳見見圖3和圖4。上述各工況中試試驗荷載對對觀測截面面產生的荷荷載效應與與設計標準準活荷載效效應的最大大值的荷載載效率見表表3。表3靜載試驗荷載效效率一覽表表工況控制指標試驗荷載計算值①設計荷載計算值值②荷載效率η⑤=①/②第8孔跨中截面最大大正彎矩工工況跨中彎矩(kNN·m)465947150.9887號墩墩頂截面最最大負彎矩工況況墩頂負彎矩(kkN·m))-3711-38910.954第7孔跨中截面最大大正彎矩工工況跨中彎矩(kNN·m)398539641.005注：該橋全橋設設計荷載采采用公路II級。汽車車荷載效應應計算考慮慮了車道折減減系數和沖沖擊系數。試驗荷載載效應的計計算值和標標準活荷載載效應的計計算值中均均未計入偏偏載的影響響。工況77僅進行觀察，不實測測數據。由表3可見，各工況測測試截面在在試驗荷載載下的彎矩矩值均超過過設計荷載載效應的0.8以上，低于于或略高于上限限值1.05，符合《大大跨徑混凝凝土橋梁的的試驗方法法》的規(guī)定定，保證了了試驗的有有效性。圖3各工況車輛順橋橋向布置示示意圖圖4各工況加載車輛輛的橫橋向向布置5.6試驗的實實施過程2008年6月月23日下午，完成成了如下各各項準備工工作：（1）按應變和位移測測點布置方方案進行放放樣。對應應變測點位位置進行打打磨、找平平處理后，粘粘貼電阻應應變片并焊焊接導線。在在位移測點點架設機電電百分表，并并與應變平平衡箱進行行導線連接接。（2）根據計算和車車輛配重結結果，對各各工況車輛輛加載位置置劃線放樣樣。（3）進行聯機調試試，用一輛汽車進進行預加載載，以檢驗驗各測點應應變片、機機電百分表表及應變平平衡箱工作作的可靠性性。本次靜載試驗每每一工況分分兩次逐級加加載。在檢檢測過程中中，為減少少混凝土流流變特性對對測讀結果果的影響，各各級荷載到到位后關閉閉汽車發(fā)動動機5分鐘以上上，待結構構變形完全全穩(wěn)定后再再測取數據據，并將所所測的最大大撓度和應應變與理論論計算結果果進行比較較，確信安安全。若檢檢測過程中中發(fā)現數據據出現異常常，立即卸卸掉加載車車輛，以防防發(fā)生意外外事故。每次卸載后至下下一次加載載的間隔時時間均不少少于10分鐘。同同一工況按按上述加載載、卸載程程序重復進進行測試，直直至兩次測測試結果相相對誤差不不超過5%，該工況況測試完成成，可以進進行下一工工況測試。6動載試驗為了有效地測取取結構的動動力性能，應應將測點布布置在一階階、二階振振型中振幅幅較大的位位置。依據據主橋振型型圖確定，在在第8孔的跨中截面面處安裝加加速度傳感感器。采用用過往兩輛輛加載車輛輛跑車激振振后，測取取橋跨結構構的振動信信號，分析析自振頻率率。7結果分析7.1結構檢檢算結果為了確保計算的的準確性，荷荷載作用下下的應力按按空間有限限元方法計計算，采用用結構靜、動動力分析通通用程序JFDJ完成計算算，內力和和應變的計計算值具有有較高的準準確性，為為正確地分分析試驗結結果和評估估結構狀況況奠定了基基礎。結果果詳見靜載載和動載結結果分析中中的計算值值。7.2靜載試試驗結果該橋第7、8孔孔在各工況況試驗荷載載作用下各各測點的撓撓度實測值值、計算值值對比詳見見表4，各測點點的應變實實測值、計計算值對比比詳見表5。該橋第7、8孔孔在各工況況試驗荷載載作用下各各測點的撓撓度實測值值與計算值對對比曲線見圖5、6、7，各測點點的應變實實測值與計算值對對比詳見圖圖8、9、10表4各工況撓度計算算值、實測測值與校驗驗系數荷載工況測點位置撓度計算值(mmm)①撓度實測值(mm)校驗系數⑤=④④/①截面測點第一次②第二次③平均值④位置編號工況1：最大正彎矩中中載工況8孔跨中截面518.153.613.613.610.443528.463.623.623.620.428538.193.613.613.610.4417孔跨中截面54-3.07-0.97-0.97-0.970.31655-3.06-0.99-0.99-0.990.32356-3.07-1.02-1.03-1.030.334校驗系數平均值值0.381工況2：最大正彎矩左左偏載工況況8孔跨中截面519.135.745.745.740.629528.413.603.603.600.428537.272.352.352.350.3237孔跨中截面54-3.18-0.97-0.97-0.970.30655-3.07-1.06-1.05-1.060.34456-2.96-0.89-0.91-0.900.304校驗系數平均值值0.389續(xù)表4各工況撓度計算算值、實測測值與校驗驗系數荷載工況測點位置撓度計算值(mmm)①撓度實測值(mm)校驗系數⑤=④④/①截面測點第一次②第二次③平均值④位置編號工況3：最大負彎矩中中載工況8孔跨中截面513.902.632.632.630.674524.122.472.432.450.595533.881.831.831.830.4727孔跨中截面542.482.052.052.050.827552.691.541.551.550.574562.480.830.830.830.335校驗系數平均值值0.579工況4：最大負彎矩左左偏載工況況8孔跨中截面514.592.712.712.710.590524.072.372.332.350.577533.251.041.041.040.3207孔跨中截面543.092.482.482.480.803552.641.431.451.440.545561.900.960.960.960.505校驗系數平均值值0.557工況5：最大正彎矩中中載工況8孔跨中截面51-2.66-1.39-1.39-1.390.52352-2.65-1.26-1.27-1.270.47853-2.65-0.63-0.63-0.630.2387孔跨中截面546.573.433.433.430.522556.893.113.123.120.452566.612.212.212.210.334校驗系數平均值值0.424工況6：最大正彎矩左左偏載工況況8孔跨中截面51-2.73-1.70-1.70-1.700.62352-2.65-1.51-1.50-1.510.56853-2.58-0.91-0.91-0.910.3527孔跨中截面547.535.075.085.080.674556.843.143.153.150.460565.712.312.312.310.405校驗系數平均值值0.514表5各工況應應變計算值值、實測值值與校驗系系數荷載工況測點應變計算值(μμε)①應變實測值(με)校驗系數⑤==④/①截面位置測點編號第一次②第二次③平均值④工況1：跨中截面最大大正彎矩中中載工況跨中截面11046360620.59621075960600.5613-37-25-25-250.67641145153520.45651126263630.5636-38-27-29-280.73771086057590.54681066258600.566校驗系數平均值值0.588工況2：跨中截面最大大正彎矩左左偏載工況況跨中截面11218883860.71121217678770.6363-33-16-17-170.51541135757570.50451146263630.5536-37-21-22-220.5957915357550.6048954746470.495校驗系數平均值值0.577工況3：墩頂截截面最大負負彎矩中載工況墩頂截面9-61-38-37-380.62310381820190.50011382021210.55312-67-38-38-380.56713391920200.51314382120210.55315-61-39-38-390.639校驗系數平均值值0.564續(xù)表5各工況應應變計算值值、實測值值與校驗系系數荷載工況測點應變計算值(μμε)①應變實測值(με)校驗系數⑤==④/①截面位置測點編號第一次②第二次③平均值④工況4：墩頂截截面最大負負彎矩左偏載工況況墩頂截面9-78-46-46-460.59010422323230.54811422423240.57112-66-41-41-410.62113341718180.52914321819190.59415-45-30-30-300.667校驗系數平均值值0.589工況5：跨中截截面最大正正彎矩中載工況跨中截面16886365640.72717916465650.71418-31-19-19-190.61319986464640.65320966362630.65621-32-20-21-210.65622926665660.71723906464640.711校驗系數平均值值0.681工況6：跨中截截面最大正正彎矩左偏偏載工況跨中截面161077976780.729171067877780.73618-29-18-17-180.62119975553540.55720977575750.77321-30-18-18-180.60022745151510.68923775151510.662校驗系數平均值值0.671圖5工況1--2各測點撓度度實測值與與計算值對對比曲線圖6工況3--4各測點撓度度實測值與與計算值對對比曲線圖7工況5-6各測測點撓度實實測值與計計算值對比比曲線圖8工況1-2各測測點應變實實測值與計計算值對比比曲線圖9工況3-4各測測點應變實實測值與計計算值對比比曲線圖10工況55-6各測點點應變實測測值與計算算值對比曲曲線7.3動載試驗結果K106+6700.00大橋第8孔結構計算算振型與自自振頻率見見圖11。橋梁梁結構自振振頻率計算算值和實測測值對比見見表6。實測時時域曲線和和頻域分析析曲線分別別見圖12、圖13。一階振型對應自自振頻率f1=3.466Hz二階振型對應自自振頻率f2=4.399Hz三階振型對應自振振頻率f3=6.30Hzz圖11K1006+6770.000大橋第8孔結構計算算振型圖表6結構自自振頻率實實測值和計計算值對比比測試位置階序自振頻率實測值（Hz）①計算值（Hz）②校驗系數③=①/②第8孔跨中14.153.