某人行天桥静载试验及分析_李志鹏
第７期２００７年７月
广东土木与建筑
ＧＵＡＮＧＤＯＮＧＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥＣＩＶＩＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｎｏ．７ＪＵＬ２００７
某人行天桥静载试验及分析
李志鹏
（肇庆市园林管理处
摘
广东肇庆５２６０６０）
要：通过静载试验测试结构主要受力部位在荷载作用下的应变分布规律及相应变形情况，掌握结构现有工
作状态，判断桥梁实际工作状况是否处于正常受力状态。关键词：静载试验；应变；挠度
元。根据设计资料，对该桥进行了初步有限元分析，
１工程概况
某新建的人行天桥位于深圳市宝安大道，主桥
计算出设计荷载作用下跨中及支座处内力，以及两截面的弯矩影响线，再按影响线进行布载，得出试验荷载内力（图略）。
为焊制连续钢箱梁桥，主要材料为Ｑ３４５Ｂ钢板，全长２．５荷载效率
根据该天桥设计资料，求出主跨跨中最大正弯矩
１００．７５ｍ，跨度布置为２ｍ＋３１．１５ｍ＋３４．４５ｍ＋３１．１５ｍ＋２ｍ，总宽６．０ｍ，截面高１．５ｍ，下翼缘宽４．０ｍ，两侧各外伸１．０ｍ，桥面宽度由５．７ｍ的人行步道及其两侧各０．１５ｍ的踢脚组成。设计荷载为：主桥面板及梯（坡）道面板人群荷载５．０ｋＮｍ２，梁的人群荷载按加载长
度确定为４．５ｋＮｍ２，基本风压Ｗ０＝０．７５ｋＮｍ２，地震基本烈度为七度。
・・Ｍ正控＝１８４０ｋＮｍ，支座截面负弯矩Ｍ负控＝－２１５０ｋＮｍ。
在试验荷载作用下，主跨跨中最大正弯矩Ｍ正试＝
・・１５１０ｋＮｍ，支座截面负弯矩Ｍ负试＝－１７３０ｋＮｍ。根
据《试验方法》，荷载试验的荷载效率ｈ为：
ｈ＝Ｓｓｔａｔ（Ｓｄ）・
采用弯矩为控制项时，上式为：
ｈ＝Ｍ试Ｍ控
２２．１
静载试验的目的及依据检测目的
本工程静载试验的目的是检验桥梁结构的强度、刚度和稳定性，了解该桥现阶段结构受力性能和承载能力能否达到设计和安全营运要求；同时了解桥梁的整体工作状态，对其使用状态作出综合评价。
对于基本荷载试验，应满足０．８＜ｈ≤１．０；对于轻型荷载试验，应满足０．５＜ｈ≤０．８
ｈ正＝Ｍ正试Ｍ正控＝１５１０１８４０＝０．８２
ｈ负＝Ｍ负试Ｍ负控＝－１７３０２１５０＝０．８１
满足《试验方法》中基本荷载要求。
２．６测点布置
⑴应力（应变）测点布置
控制截面的应力（应变）采用振弦式应变计进行测试，在箱梁控制截面底部布置应力（应变）测点，如图１所点位置相同）。
１００
２．２检测项目
测量各控制截面在试验荷载作用下的最大应变
（应力）和最大挠度，从而判断该桥梁结构的实际强度和刚度是否满足设计要求，同时观测各控制截面的裂缝开展情况。
１＃
２１０
２＃
４００
２１０１００
３＃
２．３测试工况
工况１在跨中（即３４．４５ｍ跨的中点）测试截面
示（工况２的测图１跨中截面应力（应变）测点布置图
正弯矩；工况２在主跨支座往跨中方向偏离１ｍ处测试支座截面负弯矩。
⑵挠度测点布置
采用精密水准仪进行测试，在试验跨支点、$Ｌ、#跨中截面处布置挠度测点（图略）。
２．４理论计算
本工程采用有限元软件建立理论计算模型，共
⑶观测各控制截面的裂缝开展情况。
６３
３跨３１．１５ｍ＋３４．４５ｍ＋３１．１５ｍ，共３３个节点、３２个单
２００７年７月第７期３３．１
试验结果分析
挠度与应力（应变）测试
李志鹏：某人行天桥静载试验及分析
余变形为－２ｍｅ，则：
ＪＵＬ２００７Ｎｏ．７
ＳｐＳｔｏｔ＝－２－３５＝０．０６＜０．２
由于相对残余变形均小于控制值，说明该梁在荷载作用下具有良好的弹性恢复能力。
工况１挠度测试结果表明，满载时跨中最大挠度－３．３３ｍｍ，卸载后残余变形－０．０７ｍｍ，相关曲线显示挠度随荷载增大而基本呈线性变化，实测曲线与理论值的变化规律基本一致，说明结构处于正常工作状态，卸载后残余变形值较小，说明桥梁工作弹性及恢复能力较好，处于弹性受力状态。应变测试结果表明，满载时跨中最大应变３８ｍｅ，卸载后残余应变１ｍｅ，小于理论计算值，相关曲线表明该值随荷载增大而增大，基本上符合弹性变化规律，说明结构处于正常工作状态。
工况２的应变测试结果表明，满载时偏离支座中线１ｍ处最大应变－３５ｍｅ，卸载后残余应变－２ｍｅ，实测值小于理论计算值，应变随荷载增大而增大，基本符合弹性变化规律，说明结构处于正常工作状态。
静载试验结果表明，该人行天桥在加载前后均未发现裂缝，在试验荷载作用下，桥跨工作性能良好，处于弹性工作状态。
参
考
文
献
⑶量测结构的最大变形或力的总值Ｓｔｏｔ不应超
过设计标准的容许值，本次构件为连续梁，挠度设计允许值为：
［△］＝Ｌ６００＝２７４４０实测最大挠度值为３．３３ｍｍ，满足要求。
３．３裂缝检查
试验前后对试验主梁控制截面进行裂缝检查，
未发现任何裂缝。
４结论
３．２效验系数
⑴结构的效验系数为量测结构的最大弹性变形值（Ｓｅ）与试验荷载作用下的理论计算值（Ｓｓｔａｔ）的比
对于挠度，满载时主跨跨中最大挠度为－值，即Ｓｅｓｔａｔ。
３．３３ｍｍ，残余变形－０．０７ｍｍ，故弹性变形为－３．２６ｍｍ，
理论计算值为－５．８８ｍｍ，则：
ＳｅＳｓｔａｔ＝－３．２６－５．８８＝０．５５＜１
桥梁刚度满足要求。
对于应变，满载时跨中最大拉应变３８ｍｅ，卸载后残余变形１ｍｅ，故弹性变形为３７ｍｅ，理论计算值为５６ｍｅ，则：
［１］交通部公路科研所．大跨径混凝土桥梁的试验方法（１９８２
年试行）［２］ＧＪＪ７７－９８［３］ＪＴＧ０２１－８９［４］ＪＴＧ０２３－８５
计规范［Ｓ］［５］ＣＪＪ１１－９３［６］ＧＪ２－９０
城市桥梁设计准则［Ｓ］
市政桥梁工程质量检验评定标准［Ｓ］
公路工程质量检验评定标准［Ｓ］城市桥梁设计荷载标准［Ｓ］公路桥涵设计通用规范［Ｓ］
公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设
ＳｅＳｓｔａｔ＝３７５６＝０．６６＜１
满载时支座截面最大压应变为－３５ｍｅ，卸载后残余变形－２ｍｅ，故弹性变形为－３３ｍｅ，理论计算值为－４５ｍｅ，则：
［７］ＪＴＧＦ８０１－２００４
［８］公路旧桥承载能力鉴定方法［Ｓ］
［９］广东省建设工程质量安全监督检测总站．深圳宝安大道
某人行天桥静载试验检测报告［Ｒ］
ＳｅＳｓｔａｔ＝－３３－４５＝０．７３＜１
桥梁强度满足要求。
⑵结构残余变形（Ｓｐ）与量测总变形（Ｓｔｏｔ）之比对于挠度，满载时主跨跨中最大挠度－３．３３ｍｍ，卸载后残余变形为－０．０７ｍｍ，则：
Ｓｐｔｏｔ＝－０．０７－３．３３＝０．０２＜０．２
对于应变，满载时跨中最大应变为３８ｍｅ，卸载后后残余变形１ｍｅ，则：
ＳｐＳｔｏｔ＝１３８＝０．０３＜０．２
满载时支座截面最大应变为－３５ｍｅ，卸载后残
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