李真興

（廣州誠(chéng)安路橋檢測(cè)有限公司 廣州 510420）

1 橋梁概述

青歧涌橋位于廣佛肇高速公路肇慶大旺至封開(kāi)江口段K線新基潭互通K8+850.3處，跨越青歧涌。主橋采用（41.00m+70.00m+41.00m）裝配式鋼桁-混凝土組合連續(xù)剛構(gòu)橋方案，總長(zhǎng)1057.00m，橋梁總寬為33.00m，設(shè)計(jì)等級(jí)為公路-Ⅰ級(jí)。

主橋上部為鋼桁梁與預(yù)制混凝土橋道板的組合結(jié)構(gòu)，鋼桁梁的上弦與混凝土橋道板通過(guò)預(yù)埋剪力傳遞鋼板與鋼桁上弦焊接聯(lián)結(jié)為整體。主桁為變高度鋼桁梁，墩頂處桁高6.45m，跨中桁高2.45m，腹桿節(jié)間間距分兩種4m及3.5m。橋面板為分節(jié)段預(yù)制的混凝土橋道板，每塊預(yù)制混凝土橋道板橫橋向?yàn)閱畏鶚蛉珜?，縱橋向分塊尺寸為5m和3.3m。鋼桁梁與橋道板間的剪力聯(lián)結(jié)采用自主研發(fā)的PCSS剪力聯(lián)結(jié)構(gòu)造。

本橋?yàn)檠b配式鋼桁-混凝土組合連續(xù)剛構(gòu)橋，是一種新型橋梁，克服了傳統(tǒng)的混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋普遍存在的難以根治的縱、橫、斜裂縫和后期長(zhǎng)期撓度過(guò)大的問(wèn)題，而且由于現(xiàn)場(chǎng)拼裝，不僅質(zhì)量便于控制，而且大大縮短工期。

2 理論計(jì)算

2.1 有限元模型

采用MIDAS/Civil通用有限元軟件建立青岐涌特大橋右幅主橋的空間有限元模型，模型共劃分為1256個(gè)節(jié)點(diǎn)和1940個(gè)空間梁?jiǎn)卧?。有限元模型?jiàn)圖1。

圖1 有限元模型

2.2 控制截面

通過(guò)測(cè)量橋梁結(jié)構(gòu)在等效荷載作用下的應(yīng)力和變形，以檢驗(yàn)該橋的實(shí)際工作性能狀態(tài)，判斷該橋的強(qiáng)度和剛度是否滿(mǎn)足規(guī)定的要求。青岐涌特大橋主橋選擇三個(gè)控制截面：分別是邊跨0.40L處A-A截面，墩頂附近處B-B截面，中跨跨中處C-C截面。

2.3 試驗(yàn)工況

該橋?yàn)槿缪b配式鋼桁-混凝土組合連續(xù)剛構(gòu)橋，根據(jù)該橋特點(diǎn)，分為以下五個(gè)工況：

工況1：A-A截面上弦桿軸力達(dá)到加載效率。

工況2：B-B截面斜桿軸力達(dá)到加載效率。

工況3：A-A截面下弦桿軸力及B-B截面下弦桿軸力達(dá)到加載效率。

工況4：A-A截面斜桿軸力及B-B截面上弦桿軸力達(dá)到加載效率。

工況5：C-C截面上弦桿軸力、C-C截面斜桿軸力、C-C截面下弦桿軸力達(dá)到加載效率。

2.4 測(cè)點(diǎn)布置

2.4.1 變形測(cè)點(diǎn)布置

在試驗(yàn)橋跨橋面左右側(cè)的中跨跨中、四分點(diǎn)、邊跨跨中、四分點(diǎn)及控制截面等位置共設(shè)置14個(gè)撓度測(cè)點(diǎn)（1～14測(cè)點(diǎn)）。選擇1/2全橋，在鋼桁架底面布置變形測(cè)點(diǎn)（A～F測(cè)點(diǎn)），計(jì)6個(gè)，見(jiàn)圖2。

圖2 撓度及變形測(cè)點(diǎn)平面布置圖

2.4.2 應(yīng)變測(cè)點(diǎn)布置

應(yīng)變測(cè)試斷面選在A-A、B-B、C-C截面各布置6個(gè)測(cè)點(diǎn)，合計(jì)共18個(gè)測(cè)點(diǎn)，截面測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)圖3～4。

圖3 截面測(cè)點(diǎn)布置示意圖

2.4.3 動(dòng)載測(cè)點(diǎn)布置

動(dòng)載試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)圖4所示，其中D1～D5均為垂直拾振器，分別布置于邊跨跨中及中跨跨中、四分點(diǎn)位置，動(dòng)撓度測(cè)點(diǎn)布置于右幅中跨跨中左側(cè)面，弓形障礙物設(shè)置于中跨跨中橋面上。

3 測(cè)試結(jié)果

3.1 靜載試驗(yàn)結(jié)果

青岐涌特大橋主橋左幅試驗(yàn)跨在試驗(yàn)荷載作用下，實(shí)測(cè)最大撓度值及最大應(yīng)變值均小于理論值，應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)在0.70～0.89之間，撓度校驗(yàn)系數(shù)在0.71～0.89之間，右幅試驗(yàn)跨在試驗(yàn)荷載作用下，實(shí)測(cè)最大撓度值及最大應(yīng)變值均小于理論值，應(yīng)變校驗(yàn)系數(shù)在0.73～0.89之間，撓度校驗(yàn)系數(shù)在0.73～0.85之間，實(shí)測(cè)殘余應(yīng)變值和殘余撓度均較小，各項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)滿(mǎn)足《公路橋梁荷載試驗(yàn)規(guī)程》的要求，表明左、右幅主橋試驗(yàn)跨在試驗(yàn)荷載作用下力學(xué)性能上滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求[1]。

圖4 動(dòng)載試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)布置圖（單位：cm）

3.2 動(dòng)載試驗(yàn)結(jié)果

在動(dòng)載試驗(yàn)地脈動(dòng)工況下，青岐涌特大橋主橋左、右幅一階～三階的理論計(jì)算振動(dòng)頻率、實(shí)測(cè)振動(dòng)頻率分別見(jiàn)表1～2，由表知，該橋?qū)崪y(cè)頻率均高于理論頻率高，表明試驗(yàn)跨結(jié)構(gòu)的整體剛度滿(mǎn)足要求[2]。

表1 主橋左幅實(shí)測(cè)和理論頻率及阻尼比

表2 主橋右幅實(shí)測(cè)和理論頻率及阻尼比

綜上，對(duì)青岐涌特大橋進(jìn)行靜力和動(dòng)力荷載試驗(yàn)，結(jié)果表明大橋力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)整體剛度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)裝配式鋼桁-混凝土組合連續(xù)剛構(gòu)這種新型橋梁進(jìn)行荷載試驗(yàn)研究，制定合理的動(dòng)靜載試驗(yàn)檢測(cè)方案，包括建立有限元模型，進(jìn)行試驗(yàn)工況的制定，進(jìn)行科學(xué)的測(cè)點(diǎn)布置，選取控制截面進(jìn)行加載，對(duì)類(lèi)似的橋梁荷載試驗(yàn)檢測(cè)或科學(xué)研究有一定的參考作用。

參考文獻(xiàn)

[1]王斌，曾學(xué)良，李陽(yáng)，程林峰，胡云鑫.預(yù)應(yīng)力混凝土單箱雙室連續(xù)箱梁橋承載能力實(shí)橋試驗(yàn)研究[J].北方交通，2017，06.

[2]王 麗，孫立，霍立飛.某連續(xù)箱梁橋荷載試驗(yàn)研究[J].鐵道建筑技術(shù)，2014，10.