赵丹
(中铁十五局集团路桥建设有限公司 江苏 南京 210000)
摘要:静载弯曲试验是通过对32m后张法简支T梁静载弯曲试验,从试验仪器的选择、加载方法的确定、试验过程的控制,试验结果的分析与评定等方面进行了分析。
关键词:简支T梁,静载弯曲试验,挠度,裂缝
概 述
简支T梁静载弯曲抗裂试验是一种通过试验仪器检测T梁在试验荷载作用下的变形大小及裂缝发展情况,测点静应变、静挠度与理论计算结果进行比对,目的是通过静载试验评价桥梁的强度和刚度性能是否满足规范要求,客观地评价梁场的技术水平和生产水平,使T梁结构的承载力达到满足铁路桥梁长期使用的重要检测手段。
我公司承担重庆铁路枢纽东环线站前1标后张法预应力混凝土铁路T梁的现场预制任务,预制梁型为通桥(2017)2101型,共预制T梁1605片,其中32m梁1415片,24m梁190片。根据TB/T2092-2018标准要求,T梁正常生产时应120件做一次静载试验,并且同类产品中,以大代小、以低代高、以弱代强、以难代易。现将32mT梁静载试验介绍如下
1、静载试验评定标准
1. 1 f实测≤1.05×(f设计/ψ)。
1.2 在K=1.20加载等级下持荷20分钟,梁体底面和底部倒角或圆弧过渡段均未发现受力裂缝,判定静载试验合格。
2、试验仪器及设备
表1 试验仪器及设备
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3、试验前的准备
3.1标定好所有的试验测量器具。
3.2技术人员严格安装要求进行支座安装,达到标准规定误差范围。
3.3各千斤顶中心与梁体加载中心纵横向位置偏差均不大于10mm。
3.4各千斤顶中心与加力架横梁中心线纵横向偏差均不大于10mm,加载千斤顶与横梁之间不得有空隙。
3.5在梁体跨中及支座中心两侧分别安装磁吸座百分表进行挠度测量。百分表吸座固定支架应牢固、稳定,且不受加载时静载试验台座变形的影响。
4、加载方法
4.1采用预加载和正式加载两步,预加载值不超过梁体开裂试验荷载计算值的80%。
4.2各千斤顶同速、同步达到同一荷载值,加载及卸载速度不宜过快,其速度不应超过3KN/S。
4.3加载试验过程中应设专人监控梁顶加力千斤顶情况,并及时进行纠偏。
5、 根据评定标准要求,梁体的混凝土28天强度、梁体混凝土28天弹模、梁体混凝土终张强度、梁体混凝土终张弹模综合考虑,选定施加预应力至静载试验计算龄期46天的JJ32YZ-YZ-0375号梁。
6、根据TB/T2092—2018评定标准表A1及梁体从施加预应力至静载试验的龄期,40天混凝土收缩、徐变预应力损失σL6的完成率η1=0.43,60天混凝土收缩、徐变预应力损失σL6的完成率η1=0.5,40天钢筋松弛预应力损失σL5=1,60天钢筋松弛应力损失σL5的完成率η2=1,由此根据内插法计算可得η1=0.4510,η2=1.0000.
本梁已铺设防水层。说明:
1、重力加速度g按10N/kg折算。
2、根据TB/T2092—2018《预应力混凝土铁路桥简支梁静载弯曲试验方法及评定标准》表A1及梁体从施加预应力至静载试验的龄期,40天混凝土收缩、徐变预应力损失σL6的完成率η1=0.43,60天混凝土收缩、徐变预应力损失σL6的完成率η1=0.5,40天钢筋松弛预应力损失σL5=1,60天钢筋松弛应力损失σL5的完成率η2=1,由此根据内插法计算可得η1=0.4510,η2=1.0000.
3、本梁已铺设防水层。
4、计算未完成的预应力损失值: Δσs=(1-η1)σL6+(1-η2)σL5=86.802Mpa
5、计算未完成的预应力损失的补偿弯矩:ΔMs=Δσs×(Ay+Ag)(Wo/Ao+e0)×103=1897.495 (KN·m)
6、等效力臂α的计算:
因跨中弯矩 M=R×(L/2)-4P-8P, 又R=(5/2)P, 所以 M=28P(KN·m),L为跨度,故α=M/P=28m。
7、当防水层已铺设时:Mka= Md+ΔMs-Ms=9062.455
8、计算基数级加载值:Pka=Mka/α=323.659KN
9、计算静活载级跨中弯矩:Mkb= Mh/(1+μ)+Mka=15354.331
10、计算各加载等级下的加载值:由上可知α=Mk/Pk=28,所以Pk=Mk/28,故可得各加载等级下的加载值如下表:
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7、安全和防护措施
7.1试验梁及试验支座的吊装应有专人指挥、专人负责。严格按起重操作规程执行。吊装千斤顶时梁下严禁站人。
7.2试验梁用支撑木支撑牢固、安全。
7.3电路、油路要符合要求,专人接送(电)油。
7.4非工作人员不得进入试验场,以免发生意外。工作人员要有安全防护措施,符合各工程安全操作规程。
7.5仪器、仪表和电器应有防雨防晒条件。
8、试验结果分析
第二循环静活载挠跨比1.0481×1/2863=1/2732,小于设计1.05×1/2107=1/2007;在1.2倍设计荷载(kf=1.2)作用下,持荷20分钟, 梁体未见任何受力裂缝。判定:静载试验合格。
9、总结
9.1静载试验工程庞大,试验设备笨重,测试人员多、环节多、数据多、精度高,因此要求测试人员一定要认真学习试验方法、清楚试验步骤、精通测试仪器,操作人员紧密配合。
9.2为了保证加载精度的准确性,测力装置、百分表一定要校检,加载时要求加载点同时、同速、同等受力。挠度测试时,要保证百分表位置正确,两支座处的百分表一定要对齐支座中心。
9.3由于测试时间长,环节多,测试数据容易搞错,为了避免测试数据错误带来严重的后果,测试结果的验证是很有必要的。
9.4通过对预应力混凝土T梁静载试验及分析,T型梁结构能保证工作性能良好,结构强度和刚度均满足设计和规范要求。
参考文献:
[1] TB/T2092-2018,预应力混凝土铁路简支梁静载弯曲试验方法及评定标准
[2] TB/T3043-2018,预制后张法混凝土铁路桥简支T梁技术条件
作者简介:
赵丹(1981一)女,汉族,工程师,主要从事项目工程技术管理工作。