[发明专利]一种改建空心板梁桥现场静载试验评定方法

权利要求书

1.一种改建空心板梁桥现场静载试验评定方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤1：进行试验准备：收集改建空心板梁桥的设计图纸、施工记录、竣工验收资料、监理日志及历次养护维修资料，所述改建空心板梁桥的第一次加宽中加宽部分与老桥合为中幅桥、第二次加宽中在中幅桥两侧各建一幅独立桥梁，选取中幅桥作为待检测桥梁，获取待检测桥梁的总跨度L、单孔跨度l、孔数M、每孔的板梁数N；

步骤2：确定静载试验方案：运用专业桥梁结构有限元软件建立待检测桥梁的有限元模型，根据有限元模型的分析，确定试验截面为第m个孔空心板梁控制截面，确定静载试验的工况为两种工况，第一种工况为偏心加载工况，第二种工况为对称加载工况，确定静载试验的加载方式为每种工况下采用每排p辆的q排载荷为F的加载车进行分级加载；m∈{1,2,...,M}；

步骤3：计算第k种工况下试验截面的加载效率系数若0.95＜η_q,1＜1.05且0.95＜η_q,2＜1.05，则满足桥梁静载试验规范要求；否则，返回步骤2，调整静载试验的加载方式；其中，S_s,k为第k种工况下静载试验荷载作用下的试验截面内力计算值，S_k为第k种工况下静载试验荷载作用下的试验截面最不利内力计算值，μ_k为冲击系数；

步骤4：在第m个孔的每个板梁的两边及跨中分别选择一个测点，在每个测点上均安装应变片，按照静载试验方案，对待检测桥梁进行静载试验，收集各应变片测得的两种工况下的挠度、应力、应变数据；

步骤5：对待检测桥梁进行挠度测试：

步骤5.1：计算第k种工况下试验截面的最大挠度为其中，为第k种工况下第m个孔第i个板梁的跨中挠度，i＝1,2,...,N；

步骤5.2：计算第k种工况下试验截面的最大挠度校验系数为为第k种工况下第m个孔第i个板梁的跨中挠度校验系数，为第k种工况下第m个孔第i个板梁的跨中挠度理论值；

步骤5.3：计算第k种工况下试验截面的最大相对残余变形为为第k种工况下第m个孔第i个板梁的跨中相对残余变形，为第k种工况下第m个孔第i个板梁的跨中残余变形；

步骤5.4：若且则待检测桥梁通过挠度测试；

步骤6：对待检测桥梁进行应力测试：

步骤6.1：计算第k种工况下试验截面的最大应力为其中，为第k种工况下第m个孔第i个板梁的跨中应力，i＝1,2,...,N；

步骤6.2：计算第k种工况下试验截面的最大应力校验系数为为第k种工况下第m个孔第i个板梁的跨中应力校验系数，为第k种工况下第m个孔第i个板梁的跨中应力理论值；

步骤6.3：计算第k种工况下试验截面的最大相对残余应力为为第k种工况下第m个孔第i个板梁的跨中相对残余应力，为第k种工况下第m个孔第i个板梁的跨中残余应力；

步骤6.4：若且则待检测桥梁通过应力测试；

步骤7：对待检测桥梁进行裂缝测试：选取第m个孔的边梁中的n1个板梁作为待裂缝测试集T，计算第k种工况下待裂缝测试集T中第j个板梁的第h个裂缝在满载时的宽度变化值在卸载后的残余宽度变化值若待裂缝测试集T中所有板梁的所有裂缝在满载时的宽度变化值均不超过0.05mm、在卸载后的残余宽度变化值均不超过0.01mm且第m个孔的中部板梁均未产生受力裂缝，则待检测桥梁在静载试验过程中处于弹性变形状态，待检测桥梁通过裂缝测试；其中，分别为第k种工况下待裂缝测试集T中第j个板梁的第h个裂缝的初始宽度、满载时的宽度、卸载后的宽度，j∈T，h＝1,2,...,H_j，H_j为第j个板梁的裂缝总数；

步骤8：评定待检测桥梁的承载能力：若待检测桥梁通过挠度测试、应力测试及裂缝测试中的所有测试，则待检测桥梁的承载能力较好且在静载试验中处于安全状态；反之，待检测桥梁的承载能力较差且在静载试验中处于非安全状态。

2.根据权利要求1所述的改建空心板梁桥现场静载试验评定方法，其特征在于，所述空心板梁桥为中小跨度公路桥梁，8m≤L≤100m，5m≤l≤40m。

3.根据权利要求2所述的改建空心板梁桥现场静载试验评定方法，其特征在于，所述步骤2中，m＝1，所述静载试验的加载方式为每种工况下采用每排p＝2辆的q＝2排载荷为F的加载车进行四级分级加载，所述加载车的载荷F的范围为450KN-500KN、前中轴轴距均为3.7m、中后轴轴距均为1.4m；在第一种工况下，两排加载车布置在桥梁中心线一侧，每列中的两辆加载车沿第m个孔的跨中对称布置，两排加载车的后轴间距在一级加载、二级加载、三级加载、四级加载时分别为8m、6m、5m、4.5m；在第二种工况下，两排加载车沿桥梁中心线对称布置，每列中的两辆加载车沿第m个孔的跨中对称布置，两排加载车的后轴间距在一级加载、二级加载、三级加载、四级加载时分别为8m、5.5m、5m、4.5m。