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　摘要：随着我国经济、科学技术、交通事业的快速发展，桥梁检测技术得到了日益广泛的重视。荷载试验是一种桥梁检测技术的重要手段，在评定现有桥梁的实际承载能力、建立和积累桥梁技术资料、推动和发展旧桥评定理论及新桥设计理论等方面有着重要的意义。文章以新甸公路桥为例，论述了预应力混凝土T型连续刚构桥梁的荷载试验，应用MIDASCIVIL2015建立桥梁三维有限元模型，结合静载荷试验测试结果对桥梁的实际承载能力作出评定；通过跑车试验及脉动试验，并建立实桥模型进行模态分析，对桥梁的动力性能作出了判断。

　　关键词：T型连续刚构；荷载试验；有限元模型；承载能力；动力特性

　　1工程概况

　　新甸公路桥全长为344.0m，全宽为8.0m，跨径组合为5×20m+40m+60m+40m+5×20m，桥面由0.5m护栏+7.0m机动车道+0.5m护栏组成，为双向单车道，桥面材料为混凝土，伸缩缝型式为简易型钢；护栏结构为钢管与钢筋混凝土组合结构。上部结构：主桥为T型挂梁的预应力混凝土T形刚构桥，T型悬臂梁为单箱双室的箱形截面，挂梁为横向分成四片的预应力混凝土T梁，梁内设有曲线的预应力钢绞线；引桥为预应力混凝土空心板。T构悬臂梁、全挂梁、半挂梁及预应力砼空心板均采用C50混凝土。下部结构：主桥桥墩身为箱形断面的钢筋混凝土空心墩；引桥桥墩、桥台采用双桩双柱式、双桩单柱或加盖梁结构；墩承台均采用灌注桩基础。主桥墩墩身及引桥盖梁采用C30混凝土，主桥承台、引桥灌注桩采用C25混凝土。

　　主要技术指标：

　　设计荷载：汽-20级，挂-100，人群荷载3.5kN/m2。（三级公路桥）

　　通航净空：Bm≥55.0m，b=37.0m，h=4.0m，Hm=7.0m。

　　桥面纵坡：主跨跨中设R-1400m，T=51.8m，E=0.9583m的凸形竖曲线，引桥设3.7%的纵坡。

　　桥面横坡：以桥中心线为起点向两侧设1.5%的横坡。

　　2有限元模型建立及分析

　　根据设计图纸资料，结构计算采用MidasCivil2015进行有限元建模，有限元模型见图1。

　　3静载荷试验

　　根据桥梁结构特点及移动荷载作用下的内力和挠度包络图，确定本次试验的控制截面：T构悬臂梁支点截面及全挂梁跨中截面作为测试截面。位置描述及试验内容见表1。

　　3.1加载工况

　　根据桥梁主桥结构特点及反映桥梁结构的最不利受力状况，本次加载工况选取如下：工况一：纵桥向按T构悬臂梁支点截面I-I最不利负弯矩布载，横桥向偏载；工况二：纵桥向按全挂梁跨中截面II-II截面最不利正弯矩布载，横桥向偏载。

　　3.2控制内力计算

　　根据MidasCivil2015程序计算，控制内力计算结果见表2。

　　3.3试验荷载的确定

　　静载试验荷载是在结构设计内力计算的结果上，来确定加载位置以及在试验荷载作用下结构的内力大小，是一个反复验算的过程。为确保试验效率，试验荷载的确定一般采用静载试验校验系数η进行控制。根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTG/TJ21-2011）等规范相关的规定，静力试验荷载的效率系数η取值范围为0.95≤η≤1.05。

　　3.4加载车辆及试验效率

　　静载试验拟采用等效车辆进行加载，车队位置按有限元计算的影响线进行布设，就某一检验项目而言，其相应的加载车辆数量及位置使该检验项目的荷载效率系数η满足：0.95≤η≤1.05。

　　试验配重车辆拟选用总重为300kN的试验车辆4辆，双后轴配重车前后轴距3.5m，两后轴距1.4m，轮距1.8m，单车总重300kN，轴重分配为60kN、120kN、120kN。

　　3.5静载荷试验结果

　　（1）应变测试结果。表3、4中给出了应变实测值、理论计算值和应力校验系数，同时计算出了各测点的残余应变。

　　（2）挠度测试结果。在各试验工况下的试验车辆加载前、加载中和卸载后，采用多点挠度仪对桥梁挠度进行测量。多点挠度仪设在稳定地点，保证测量结果的一致性。

　　表5中给出了挠度的理论计算值、实测值（单位均为mm）和残余变形，同时还计算了挠度校验系数。为了形象地反映挠度实测值与理论计算值的关系，将绘制出各工况的挠度对比曲线。表中挠度符号规定向下为负、向上为正。

　　（3）静载荷成果分析。从测试结果可以看出：该桥控制截面在加载时，桥梁结构在满载作用下测试截面的挠度（或应变）实测值均小于理论计算值，即其校验系数均小于1.0，说明该桥主桥结构在试验荷载作用下结构刚度和强度能满足设计的要求；在偏载作用下各测点的挠度（或应变）横向分布均匀，说明该桥桥梁结构荷载横向联结构造较可靠；T板各控制测点的相对残余挠度（或应变）均小于规范规定值20%，说明该桥主桥结构处于良好弹性工作状态。

　　（4）裂缝观测。裂缝观测不是静载荷试验中判断桥梁结构受力情况的主要参数。本次裂缝检查方法以人工目测为主，辅以钢尺测量确定裂缝位置坐标（相对参考坐标）和长度，裂缝测宽仪测量裂缝宽度。在静载荷试验过程中，对桥梁的主要部位（指它对桥梁结构的承载能力、变形、节点构造的牢固程度等有直接影响或严重影响的部位）的裂缝情况进行全程追踪观测，其内容包括开裂荷载的确定（即当构件最大拉应力区出现第一条裂缝，或应变测量仪表的读数发生跳跃时的荷载值）和裂缝宽度测定，并绘制裂缝开展图。

　　该桥主桥结构主要部位在各试验工况下的试验过程中和在短期荷载试验荷载后未发现裂缝扩展和新的裂缝产生。