35m单片板荷载试验方案
沿海高速公路桥梁
单片梁荷载试验方案
一、概述
该桥位于沿海高速公路1标段内，该桥跨越京山铁路，由于跨铁路净高需8米，路基较高，经技术经济比选，采用长桥代替高填方。跨京山铁路采用40+50+40m钢－混凝土组合连续梁，秦皇岛侧引桥采用6－35m 、乐亭侧引桥采用15－35m 先简支后连续预应力混凝土小箱梁，下部结构采用肋板台、柱式墩，桩基础。主线与京山铁路交角52°，设计交角采用90°，斜交正做，错孔布置。秦皇岛侧引桥共计6孔，分为2联；乐亭侧引桥共计15孔，分为3联；采用预应力混凝土连续小箱梁，桥梁横断面半幅由4块箱梁组成，箱梁间距3.4m ，桥面横坡在柱上调整，箱梁水平放置。
图1 桥梁横向布置示意图
图2 小箱梁截面图
二、试验目的及依据
1.试验目的
为了验证桥梁构件的可靠性，对单片小箱梁进行极限承载能力试验，判断单片小箱梁的强度及刚度是否满足设计和使用要求，
对构件的结构承载能力进行评
价。
2. 依据标准
（1）中华人民共和国交通部标准《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）
（2）中华人民共和国交通部标准《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）
（3）中华人民共和国行业标准《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）
（4）中华人民共和国交通部标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）
（5）该桥的设计资料。
三、静载试验断面及内容
对于简支梁的而言，跨中断面是正弯矩控制断面，本次试验拟对该单片梁的支点断面、1/4跨断面和跨中断面的挠度值以及跨中断面的应力值进行测试。测试的内容包括：
（1）通过实测跨中断面混凝土的应力值与理论值比较，分析该构件的强度是否满足设计要求。
（2）实测跨中断面沿梁高度方向应力，总结其变化规律，分析该构件是否处于弹性受力状态并作出评价。
（3）实测支点断面的沉降，L/4断面及跨中断面的挠度值，并计算出L/4断面和跨中断面的挠度值。通过实测挠度值与理论挠度值的比较，分析该构件的刚度是否符合设计要求。
（4）观测试验过程中构件的跨中附近是否出现裂缝，以判断该构件的抗裂性能是否满足设计要求。
四、理论计算
1. 加载重量
通过计算在最不利荷载（活载和二期恒载）作用下，并考虑体系转变时，负弯矩钢绞线张拉后的影响，控制断面的理论弯矩值、挠度值及应力值。根据弯矩值计算加载重量，计算公式如下：
p=2*M/(l-a)
式中：M ：控制弯矩。
a ：两个加载点之间的距离。
l ：计算跨径。
2. 理论计算结果
二期恒载+活载作用下，并考虑负弯矩钢绞线张拉后的影响，第1孔跨中断面产生的弯矩，边梁为4171.1KN ·m 。
3. 加载重量
加载可通过两点加载实现，根据理论计算，每个点加载重量为28.37t ，加载总重量为56.74t 。
4. 加载位置
采用两点进行跨中对称加载，荷载布置见下图：
图3 试验加载示意图
五、试验仪器及方法
1. 挠度测试
为了绘出试验板梁在各级荷载下的挠度曲线，在支点、跨中及L/4跨垂直于梁轴线板底边缘各布置两台数显百分表，支点处的百分表用于测量工作平台及地基的沉降量，通过各个控制断面的挠度值计算出跨中及L/4跨处的实际挠度。挠度测点布置见下图：
图4 挠度测点布置示意图
2．应力测试
试验梁体的侧面沿高度平均4等分，在梁体各等分点处沿梁体纵向对称跨中断面布置应变片，并在梁跨中的底面布置三个测点。下图为应变测点布置图。梁应变测点采用混凝土应变片测试混凝土的应变值。各测点的应力通过测量应力测点处的应变，根据材料的物理特性计算出该点的应力。
应变测量采用DH3815静态应变测试系统，温度补偿式应变传感器。该系统由数据采集、微型计算机及支持软件组成。数据采集箱与微型计算机通过RS-232C 串行通信进行数据传输。支持软件能自动完成预调平衡，自动采样、定时采样以及对初始值、长导线、灵敏系数修正等功能。
图5 应力测点布置示意图
六、试验程序
本次单片梁试验采用分级加载的方法进行，共分五级递级加到最大荷载。分级荷载值如下表：
卸载时全部荷载一次卸完。
加载之前全部测点处的挠度计均进行零级荷载读数，以后在每一级加载后全部测点立即读一次数，在结构变位稳定后进入下一级荷载加载前再读一次数。跨中断面处的测点，每间隔5min 读一次数，
以便观测结构挠度是否达到稳定状态。
所谓稳定状态，是指同一级荷载内，结构在最后5min 内的挠度增量小于前一个5min 内挠度增量的15％或小于所用量测仪器的最小分辨值，则认为结构变位达到相对稳定。静载试验工况见下表：
静载试验工况表
七、注意事项
当出现下列情况时，即可停止加载：
1、梁体出现裂缝时，立即停止加载。
2、挠度超过规范允许值L/600（5.67cm ）时，立即停止加载。
3、梁体发生异常情况时，立即停止加载。