基于杆系单元某独塔斜拉桥静动载检测试验的实例分析

邵森泉 （合肥市市政设计研究总院有限公司，安徽 合肥 230000）

1 工程背景

本工程实例上部结构为（90+110）m斜置拱塔双索面预应力混凝土斜拉桥，塔、梁、墩固结体系，主梁采用双主梁肋板式结构形式，锚跨压重区域主梁截面采用箱型截面，全长205m，全宽40m，标准横断面为：0.25m（栏杆）+2.25m（人行道）+3.5m（非机动车道）+3m（隔离带）+22m（机动车道）++3m（隔离带）+3.5m（非机动车道）+2.25m（人行道）+0.25m（栏杆）=40m，道路等级为城市主干道Ⅲ级，荷载等级为公路-Ⅰ级；下部结构为主墩基础采用承台灌注群桩基础，承台顶设1.5m高塔座。桥台采用桩柱式台、钻孔灌注桩基础。

2 理论分析

进行荷载试验前，根据设计资料，使用有限元分析软件Midas Civil 2020建立模型，全桥共169个节点，211个梁单元，68个只受拉桁架单元，支座处采用弹性连接模拟，计算桥梁结构在不同试验工况作用下控制的应变、应力和位移理论值。模型如图2所示。

图1 桥梁现场照片

图2 有限元分析基础模型

3 静载试验

3.1 试验工况

根据桥梁结构形式、业主要求及现场调查发现的桥梁施工质量缺陷确定试验工况如表1所示。

试验工况一览表 表1

挠度测点布置在桥梁控制截面底缘处，测点布置见图3。

图3 挠度位移测点布置

本桥梁静载试验共布置5个挠度位移测点，分别为梁底f1、f2和f3，桥面f4和f5。

塔顶偏位选择使用全站仪进行各测点的偏位测量。为测得在试验荷载作用下，该桥塔顶最大侧移分级变化过程，偏位控制测点设置在塔顶处。测点布置见图4。

图4 塔顶最大偏位测点布置图

在本桥梁最大正弯矩控制截面梁底缘各布置3个表面应变计，分别位于双主梁与横肋处，应力测点布置见图5。……