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大跨度钢管混凝土系杆拱桥荷载试验研究 作者：刘荣
来源：《中国建筑金属结构·下半月》2013年第12期
摘 要：荷载试验是新建桥梁评定验收的重要手段，通过荷载试验，可以检验桥梁结构的设计与施工质量，判断桥梁结构的实际承载能力。本文阐述了某两跨钢管混凝土系杆拱桥的概况、加载方案设计、测点布置及测试结果，试验表明：该桥的承载能力、结构刚度及动力特性均满足设计要求。
关键词：钢管混凝土系杆拱桥；荷载试验；承载能力；结构刚度；动力特性
中图分类号：U446.1 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）12-0009-03 1 工程概况
该桥主跨为2×160m 下承式钢管混凝土系杆拱桥。主拱为横哑铃形桁式拱，拱轴线为悬链线，拱轴系数1.167，矢跨比1/5，拱肋为钢管混凝土桁式结构，截面全宽2.0m ，高度为
3.6m 。每片拱肋由4根钢管组成（弦杆内灌注C60微膨胀混凝土）。上、下弦横向两根钢管之间分别用钢板作为平联。每跨拱肋设置1道一字型横撑，2道K 型横撑。设计荷载为公路I 级。全桥布置图如图1所示。
2 荷载试验
荷载试验的目的是验证桥梁结构的设计理论和计算方法是否合理，检验设计及施工质量，判断桥梁结构的实际承载能力，了解桥跨结构的固有振动特性以及其在长期使用阶段的动力性能。结合本桥的结构特点，选取拱脚、L/4、拱顶截面以及4#、5#墩墩底截面作为结构内力控制截面，并以此安排加载工况。
2.1 静载试验加载方案
采用Midas/Civil建立全桥的空间有限元模型，通过计算分析，加载车辆选取450kN 双桥车（前轴重90kN ，中后轴均为180kN ，前中轴轴距4m ，中后轴轴距1.4m ）进行加载，各静载试验工况的效率系数如表1所示。从表中可以看出，效率系数位于0.95～1.03，满足交通部《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTG/T J21-2011，以下简称“评定规程”）的要求。
2.2 测点布置及测试仪器
主拱挠度测点分别布置在上下游拱肋的两侧拱脚、L/4、拱顶、3L/4处，桥面挠度测点布置于拱肋测点对应位置，全桥共设挠度测点40个，采用全站仪进行挠度观测。主拱截面应力测点布置如图2所示（图中三角形为应变测点），除拱脚截面为16个测点外，L/4、拱顶和
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大跨度钢管混凝土系杆拱桥荷载试验研究 作者：刘荣
来源：《中国建筑金属结构·下半月》2013年第12期
摘 要：荷载试验是新建桥梁评定验收的重要手段，通过荷载试验，可以检验桥梁结构的设计与施工质量，判断桥梁结构的实际承载能力。本文阐述了某两跨钢管混凝土系杆拱桥的概况、加载方案设计、测点布置及测试结果，试验表明：该桥的承载能力、结构刚度及动力特性均满足设计要求。
关键词：钢管混凝土系杆拱桥；荷载试验；承载能力；结构刚度；动力特性
中图分类号：U446.1 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）12-0009-03 1 工程概况
该桥主跨为2×160m 下承式钢管混凝土系杆拱桥。主拱为横哑铃形桁式拱，拱轴线为悬链线，拱轴系数1.167，矢跨比1/5，拱肋为钢管混凝土桁式结构，截面全宽2.0m ，高度为
3.6m 。每片拱肋由4根钢管组成（弦杆内灌注C60微膨胀混凝土）。上、下弦横向两根钢管之间分别用钢板作为平联。每跨拱肋设置1道一字型横撑，2道K 型横撑。设计荷载为公路I 级。全桥布置图如图1所示。
2 荷载试验
荷载试验的目的是验证桥梁结构的设计理论和计算方法是否合理，检验设计及施工质量，判断桥梁结构的实际承载能力，了解桥跨结构的固有振动特性以及其在长期使用阶段的动力性能。结合本桥的结构特点，选取拱脚、L/4、拱顶截面以及4#、5#墩墩底截面作为结构内力控制截面，并以此安排加载工况。
2.1 静载试验加载方案
采用Midas/Civil建立全桥的空间有限元模型，通过计算分析，加载车辆选取450kN 双桥车（前轴重90kN ，中后轴均为180kN ，前中轴轴距4m ，中后轴轴距1.4m ）进行加载，各静载试验工况的效率系数如表1所示。从表中可以看出，效率系数位于0.95～1.03，满足交通部《公路桥梁承载能力检测评定规程》（JTG/T J21-2011，以下简称“评定规程”）的要求。
2.2 测点布置及测试仪器
主拱挠度测点分别布置在上下游拱肋的两侧拱脚、L/4、拱顶、3L/4处，桥面挠度测点布置于拱肋测点对应位置，全桥共设挠度测点40个，采用全站仪进行挠度观测。主拱截面应力测点布置如图2所示（图中三角形为应变测点），除拱脚截面为16个测点外，L/4、拱顶和