工程案例
業(yè)務(wù)范圍
公路橋梁承載能力試驗和檢測方法
發(fā)布時(shí)間:2014-05-19
1前言1.1公路橋梁承載力試驗的目的與作用
全國每年都有一大批結構新穎、雄偉壯觀(guān)、形式多樣的橋梁建成,無(wú)論在橋梁?jiǎn)慰缈缍、結構復雜程度和施工技術(shù)難度方面,我國橋梁建設技術(shù)水平已進(jìn)入世界先進(jìn)之列。
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,橋梁結構的設計方法和設計理論都有了根本性的變化,然而影響橋梁工程質(zhì)量的許多不確定因素仍然存在,對于建成后的橋梁工程質(zhì)量,人們更希望了解和掌握其使用性能和效果。
對那些影響較大、結構新穎、隱蔽工程較多的橋梁進(jìn)行全橋實(shí)橋荷載試驗,是竣工驗收時(shí)對橋梁工程內在質(zhì)量進(jìn)行評判時(shí)最直接和有效的方法和手段。同時(shí)亦為設計理論、施工技術(shù)總結積累經(jīng)驗,為橋梁建設的整體水平提高創(chuàng )造條件,為今后橋梁的養護管理提供科學(xué)依據。
美國一位專(zhuān)家曾說(shuō)過(guò):“無(wú)論多么高新的結構分析技術(shù)都不能取代用于評估公路大橋性能的現場(chǎng)測試。當建筑物承受工作荷載時(shí),記錄下應變測試結果,根據測試結果工程師就能更好地了解橋梁的真實(shí)結構響應!
1.2新的公路橋梁汽車(chē)荷載標準
我國頒布的行業(yè)標準《公路工程技術(shù)標準》(JTGB01—2003),將使用近40年的原公路橋涵結構設計采用的車(chē)輛荷載標準模式及其分級作了重大調整。一是將四級標準車(chē)隊荷載改為公路—I級、公路—,,級兩級汽車(chē)荷載二是汽車(chē)荷載采用了國外普遍采用的車(chē)道荷載和車(chē)輛荷載組成的模式;另外,從形式上取消了驗算荷載,將驗算荷載的影響通過(guò)多種途徑間接地反映到汽車(chē)荷載模式中。
而《公路橋涵設計通用規范》(JTG D 60—2004)亦提出在公路橋涵設計時(shí),車(chē)道荷載橫向分布系數應按設計車(chē)道數布置車(chē)輛荷載進(jìn)行計算;同時(shí)多車(chē)道橋梁上的汽車(chē)荷載應考慮多車(chē)道折減;當橋梁計算跨徑大于150m時(shí),還應按規定的縱向折減系數進(jìn)行折減;當為多跨連續結構時(shí),整個(gè)結構應按最大的計算跨徑考慮汽車(chē)荷載效應的縱向折減。
1.3解讀新的汽車(chē)荷載標準
美國早在?944年就在美國公路橋梁規范(AASHO)中采用車(chē)輛荷載與車(chē)道荷載,即雙軌制的活載標準,用以補充活載設計標準的缺陷與不足。采用車(chē)道荷載的最大優(yōu)點(diǎn)是,車(chē)道荷載便于在影響線(xiàn)上布載,一旦影響線(xiàn)形狀、面積及最大坐標值已知,則加載手續簡(jiǎn)便,計算工作量少而對于特定橋型結構的橋梁,其內力影響線(xiàn)又是一定的。所以,為簡(jiǎn)化橋梁活載標準,同時(shí)也是為了更加符合橋梁實(shí)際使用情況,我國公路橋梁的汽車(chē)荷載標準采用國際上常用模式是利多弊少的。
對于新的汽車(chē)荷載標準,《通用規范》的條文說(shuō)明是:
、僭幏镀(chē)荷載的計算圖式是一輛加重車(chē)和具有規定間距的若干輛標準車(chē)組成的車(chē)隊表示的,實(shí)踐表明這種圖式對人工和計算機加載計算都不很方便,且計算效應隨橋梁跨徑的變化是不連續的。而采用由均布荷載qk組成的圖式,只要知道橋梁的影響線(xiàn)面積和最大豎坐標,荷載效應即可計算出來(lái),并且這些影響線(xiàn)面積和豎坐標值可在橋梁設計的有關(guān)手冊查得或通過(guò)較為簡(jiǎn)單的計算得到。
、谝幏端幎ǖ能(chē)道荷載實(shí)際上是一個(gè)虛擬荷載,它的標準值qk和pk是由對汽車(chē)車(chē)隊(車(chē)重和車(chē)距)的測定和效應分析得到的。
、墼跇蛄涸O計時(shí),為取得主梁的最大受力,汽車(chē)荷載在橋面上需要偏心加載,其方法仍可用車(chē)輛荷載偏心加載,從而得到汽車(chē)荷載橫向分布系數。
為適應新的汽車(chē)荷載標準,在進(jìn)行公路橋梁承載力試驗和檢測時(shí),則應重點(diǎn)測試橋梁的內力縱向影響線(xiàn)和荷載橫向分布系數,進(jìn)而分析評定橋梁的實(shí)際承載能力。
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