预应力混凝土箱梁的动荷载试验研究.pdf

第 4 1卷第4期 2 0 1 5年 8月 四川建筑科学研究 S i c h u a n B u i l d i n g S c i e n c e 2 9 预应力混凝土箱梁的动荷载试验研究 吴平 ， 张永胜 ( 太原理工大学建筑与土木工程学院， 山西 太原0 3 0 0 2 4 ) 摘要： 土木工程领域中， 动载试验是测桥梁的有效方法 ， 近年来桥梁动载试验由于工作量较小， 费用低， 试验时间 短， 操作方便、 快捷而受到青睐。本文采用环境脉动法和强迫振动对该桥梁进行了动力特性测试 ， 通过对实测值与 MI D A S计算值的比较来评定桥梁的工作性能。 关键词： 动荷载试验； 自振频率； 动力特性 ； MI D A S C i v i l 中图分类号 ： T U 9 9 7 文献标 志码 ： A 文章编 号 ： 1 0 0 8 1 9 3 3 ( 2 0 1 5 ) 0 4 0 2 9 0 3 Dy n a m i c l o a d e x p e r i m e nt r e s e a r c h o f p r e s t r e s s e d c o nc r e t e b o x g i r d e r W U Pi n g ZHANG Yo n g s h e n g ( T a i y u a n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ， T a i y u a n 0 3 0 0 2 4， C h i n a ) Ab s t r a c t ： I n t h e fi e l d o f c i v i l e n g i n e e ri n g ， d y n a mi c l o a d t e s t i s a n e ffe c t i v e wa y t o me a s u r e t h e b ri d g e， d u e t o t h e s ma l l wo r k l o a d， l o w c o s t ， s h o r t t i me ， e a s y a n d f a s t o p e r a t i o n t h e d y n a mi c l o a d t e s t a b o u t b ri d g e s i s p r e f e r r e d i n r e c e n t y e a r s I n t h i s p a p e r ， e n v i r o n me n t al l a w a n d f o r c e d p u l s a t i n g v i b r a t i o n d y n a mi c c h a r a c t e ri s t i c s o f t h e b ri d g e are t e s t e d b y c alc u l a t i n g t h e me a s u r e d v alu e a n d t h e MI DAS w o r t h c o mp a r i n g t o a s s e s s p e r f o r ma n c e o f t h e b rid g e Ke y wo r d s ： d y n a mi c l o a d t e s t ； v i b r a t i o n f r e q u e n c y ； d y n a mi c c h a r a c t e ris t i c s ； MI D AS C i v i l 1 工程背景 某段公路工程 ， 桥梁全长 6 5 m， 上部结构采用 3 孔 2 0 i n先简支后连续预应力混凝土箱梁 ， 下部结构 采用柱式桥墩 ， 肋板式桥台， 钻孔灌注桩基础。桥面 净宽为 1 1 7 5 in， 桥梁横 向由 4片箱梁组成 。桥 梁 预应力钢束采用 G B T 5 2 2 4 2 o 0 3标准低松弛高强 度钢绞线 , f p ：1 8 6 0 MP a ， 公称直径为 l 5 2 mm。 桥梁混凝土材料 ： 预应力钢筋混凝土箱梁 、 横隔 梁 、 现浇接头 、 湿接缝 、 封锚等采用 C 5 0混凝土 ； 桥 面现浇混凝土 、 支 座垫石采用 C 4 0混凝土 ； 桥面铺 装采用沥青混凝土 ； 桥台台帽 、 耳背墙 、 桥台台身 、 承 台、 桥墩盖梁、 桥墩墩身 、 中系梁 、 墩台挡块 、 护栏、 桥 头搭板 均采用 C 3 0混凝土 ； 墩 台桩 基础 、 地 系梁 均 采用 C 2 5混凝土 j 。 2现场测试 2 1 试验 目的 目前该桥 已施工完毕 ， 为全面 、 科学评价该桥梁 收稿 日期 ： 2 0 1 4 -0 7 - 0 1 作者简介 ： 吴平 ( 1 9 9 0一) ， 男 ， 新疆 阿克 苏人 ， 在 读硕 士 ， 研究 方 向 ： 抗震体系 的结构优化设计 、 C A D结构分析 。 E m a i 1 ： 2 8 2 8 0 7 7 6 3 q q c o m 结构的实际承载能力和工作性能是否达到设计及规 范要求 j ， 为桥梁结构的竣工验收提供科学依据， 故对该桥梁进行静载 、 动载试验测试 。 2 2现场试验项 目 1 ) 桥梁结构单跨 自振频率与阻尼； 2 ) 桥梁整体结构的动力特性( 主要模态、 振型) 测试 与计算 。 2 3测试截面与测点布置 在跨 中截 面各片箱梁 的底板上布设应变测点 ， 具体位置如图 1所示。 图 1 静载试验应变测点布置 F i g 1 S t r a i n o f t h e s t a t i c l o a d t e s t o f me a s u r i n g - p o i n t ar r an ge me nt 2 4测试仪器设备 采用的主要测试设备为 I N V 3 0 6 2 T智能信号采 集处理分析系统， 采用 D A S P V 1 0大容量信号采集分 析软件， 可以实现数据采集、 记录、 处理、 显示、 分析、 拷贝等动静态测试过程的一体化处理。传感器采用 9 4 1 B型拾振器 ， 有效频率范围 0 2 8 0 H z 。 利用该套测试系统进行环境脉动试验， 可顺利