【正文】 內(nèi)，6臺(tái)車加載的總重偏差應(yīng)控制在177。以設(shè)計(jì)正常使用荷載作為加載控制，按控制截面內(nèi)力等效原則進(jìn)行布載，并使控制截面試驗(yàn)荷載效率滿足檢測(cè)規(guī)程的要求。在縱向進(jìn)行最不利布載，并按規(guī)范記入沖擊系數(shù)和人群荷載，計(jì)算控制截面的內(nèi)力值（彎矩）并以此作為試驗(yàn)加載的依據(jù)。圖中 “ ” 標(biāo)記為縱向混凝土靜應(yīng)變測(cè)點(diǎn)，布置在混凝土表面；根據(jù)拱橋的特點(diǎn)，應(yīng)力控制界面設(shè)4個(gè)，即J1,J2,J3,J4，撓度控制截面設(shè)兩個(gè)F1,F2,F3,F4,F5，此外，上述控制截面附近區(qū)域觀測(cè)主拱圈的開裂情況?？刂平孛嫖恢靡妶D41：圖41控制截面示意圖說(shuō)明：“ ”為應(yīng)力控制截面； “ ”為水準(zhǔn)撓度控制截面。撓度控制截面設(shè)3個(gè)，即JJJ4截面。拱腳截面（J1）最大正彎矩加載；拱腳截面（J1）最大負(fù)彎矩加載；L/4截面（J2）最大正彎矩加載；L/4截面（J2）最大負(fù)彎矩加載；3L/8截面（J3）最大正彎矩加載；3L/8截面（J3）最大負(fù)彎矩加載；拱頂截面（J4）最大正彎矩加載；根據(jù)試驗(yàn)橋梁的規(guī)模、受力特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)條件，經(jīng)檢測(cè)方與委托方共同商定確大橋的試驗(yàn)橋跨部位和測(cè)試截面。主要采用目測(cè)的方法檢測(cè)荷載作用下控制截面附近區(qū)域的開裂情況，如發(fā)現(xiàn)裂縫，采用裂縫觀測(cè)儀進(jìn)行寬度測(cè)量，測(cè)試分辨率為177。在試驗(yàn)跨撓度控制截面搭設(shè)支架，采用應(yīng)變式機(jī)電百分表和應(yīng)變儀進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)試分辨率為177。試驗(yàn)橋梁為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，對(duì)于最大正彎矩控制截面，應(yīng)變測(cè)點(diǎn)主要布置在箱拱板上下緣混凝土表面，以檢測(cè)截面的最大應(yīng)力和應(yīng)力橫向分布?？刂平孛鎽?yīng)力采用應(yīng)變片和應(yīng)變儀檢測(cè)測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變，測(cè)試分辨率為177。 按橋梁荷載試驗(yàn)方法，通過(guò)對(duì)大橋進(jìn)行靜、動(dòng)力荷載試驗(yàn)，檢測(cè)控制截面應(yīng)力、撓度、裂縫及橋梁動(dòng)力特性等指標(biāo)，以達(dá)到下述目的： 檢驗(yàn)橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力、結(jié)構(gòu)變形及正常使用狀態(tài)是否滿足設(shè)計(jì)要求； 通過(guò)動(dòng)力試驗(yàn)，檢驗(yàn)橋梁的動(dòng)力性能是否滿足正常使用的要求； 為橋梁的鑒定和竣工驗(yàn)收提供依據(jù)； 通過(guò)荷載試驗(yàn)，考察橋梁結(jié)構(gòu)的整體變形規(guī)律，評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀態(tài)和工作狀況，為橋梁的設(shè)計(jì)施工以及日后運(yùn)營(yíng)、養(yǎng)護(hù)和管理提供依據(jù)。 恒載：鋼筋混凝土，重力密度26kN/m3 汽車荷載：公路二級(jí) 人群荷載：3kN/m2. 橋面寬度：標(biāo)準(zhǔn)寬度11m，2m（人行道）+7m（車行道）+2m（人行道）《公路橋梁荷載試驗(yàn)》，諶潤(rùn)水、胡釗芳，人民交通出版社《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D602004）《橋梁結(jié)構(gòu)試驗(yàn)》，章關(guān)永，人民交通出版社；4 、《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D622004）《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D612005）《橋梁檢測(cè)》，張俊平主編，姚玲森主審，人民交通出版社；《大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法》（YC44/1982），交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，人民交通出版社試驗(yàn)橋梁相關(guān)設(shè)計(jì)文件。 橋面結(jié)構(gòu)部分包括，人行道，欄桿，伸縮縫，泄水孔，橋面鋪裝等。拱圈線性為等截面懸鏈線，135米主孔拱軸系數(shù)m=，拱上空腹部分由排架立柱支承順橋向的兩根連續(xù)縱梁，實(shí)腹部分為橫向與立柱同寬的墊墻，橋面全寬11m，人行道寬4m。經(jīng)驗(yàn)算求證，拱腳的負(fù)彎矩和四分之一截面的負(fù)彎矩這兩個(gè)工況可合并為一個(gè)工況，拱腳負(fù)彎矩和四分之一截面的正彎矩亦可合并為一個(gè)工況，在SAP2000里面按照五種工況加載后可到以下點(diǎn)的撓度，撓度測(cè)點(diǎn)布置見后面的實(shí)驗(yàn)方案。m）試驗(yàn)軸力理論值（kN）1 拱腳最大正彎矩998118772拱腳最大負(fù)彎矩10520153231/4截面最大正彎矩7305165141/4截面最大負(fù)彎矩5413198553/8截面最大正彎矩6701142763/8截面最大負(fù)彎矩469318157拱頂最大正彎矩58131297由上表310，根據(jù)應(yīng)力計(jì)算公公式σ= y + 即可得出在各個(gè)工況下各截面的應(yīng)力表310肋拱各控制截面應(yīng)力值正彎矩荷載控制下各控制截面的應(yīng)力截 面應(yīng)力（MPa）拱腳1/4截面3/8截面拱頂表311肋拱各控制截面應(yīng)力值負(fù)彎矩荷載控制下各控制截面的應(yīng)力截 面應(yīng)力（MPa）拱腳1/4截面3/8截面鋼筋混凝土受彎構(gòu)件在使用階段，因作用（或荷載）使構(gòu)件產(chǎn)生撓曲變形，而過(guò)大的撓曲變形將影響結(jié)構(gòu)的正常使用。m）荷載效率1 拱腳最大正彎矩（偏載） 1012899812拱腳最大負(fù)彎矩（偏載）115821052031/4截面最大正彎矩（偏載）8107730541/4截面最大負(fù)彎矩（偏載）5523541353/8截面最大正彎矩（偏載）7200670163/8截面最大負(fù)彎矩（偏載）516346937拱頂最大正彎矩（偏載）58985813 肋拱橋的應(yīng)力、撓度計(jì)算求拱橋的應(yīng)力是一共求四個(gè)截面的應(yīng)力狀況，即拱腳截面、1/4截面、3/8截面、拱頂截面的應(yīng)力。表36 3/8截面正彎矩部分影響線數(shù)值表37 3/8截面負(fù)彎矩部分影響線數(shù)值..由上表得到八分之三截面正負(fù)彎矩影響線的峰值，據(jù)此可求出試驗(yàn)內(nèi)力，加載方案和車輛布置見后面實(shí)驗(yàn)方案，試驗(yàn)內(nèi)力：： 正彎矩： ， 負(fù)彎矩：正彎矩荷載效率（6701/7200）100%=93%負(fù)彎矩荷載效率（4693/5163）100%=91%據(jù)此，可得出各個(gè)截面的設(shè)計(jì)控制內(nèi)力，以及試驗(yàn)內(nèi)力和荷載效率，如下表所示：表38 各控制截面荷載試驗(yàn)效率序號(hào)加載工況設(shè)計(jì)控制彎矩（kN八分之三截面的彎矩影響線如下圖所示：按規(guī)范加載后，在SAP2000里面運(yùn)行，得到八分之三截面的彎矩。表34 四分之一截面正彎矩部分影響線數(shù)值1/4截面負(fù)彎矩影響線數(shù)值如下表表35 1/4截面負(fù)彎矩部分影響線數(shù)值由上表得到四分之一截面正負(fù)彎矩影響線的峰值，據(jù)此可求出試驗(yàn)內(nèi)力，加載方案和車輛布置見后面實(shí)驗(yàn)方案，試驗(yàn)內(nèi)力：： 正彎矩：7305 負(fù)彎矩：正彎矩荷載效率（7305/8107）100%=90%負(fù)彎矩荷載效率（5413/5523）100%=98%八分之三截面的彎矩?cái)?shù)值=公路二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)荷載+人群荷載所產(chǎn)生的最大彎矩?cái)?shù)值。四分之一截面的彎矩影響線如下圖所示：按規(guī)范加載后，在SAP2000里面運(yùn)行，得到四分之一截面的彎矩。 正彎矩：9981 負(fù)彎矩：10520 正彎矩荷載效率（9954/10128）100%=98%負(fù)彎矩荷載效率（10520/11582）100%=91%四分之一截面的彎矩?cái)?shù)值=公路二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)荷載+人群荷載所產(chǎn)生的最大彎矩?cái)?shù)值。拱腳截面的影響線如下圖所示：按規(guī)范加載后，在SAP2000里面運(yùn)行，得到拱腳的彎矩。根據(jù)規(guī)范，橋面寬7米時(shí)，車道數(shù)可取2，橫向折減系數(shù)取1，當(dāng)跨徑大于150米時(shí)，應(yīng)考慮縱向折減系數(shù)，本橋跨徑135米，所以縱向折減系數(shù)取1，車道的定義和人群荷載的定義在建模中已有介紹，此處就不贅述了，在SAP2000里面運(yùn)行工況后，就可以得到拱頂截面的彎矩影響線：按規(guī)范加載，拱頂正彎矩部分影響線數(shù)值如下表： 表31 拱頂正彎矩影響線數(shù)值 由上表可以看出，拱頂截面處彎矩影響線豎標(biāo)值最大，據(jù)此可求出試驗(yàn)內(nèi)力，加載方案和車輛布置見后面實(shí)驗(yàn)方案，由此可得拱頂截面的試驗(yàn)內(nèi)力5813 （5813/5898）100%=98%拱腳的彎矩?cái)?shù)值=公路二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)荷載+人群荷載產(chǎn)生的最大彎矩。通過(guò)SAP2000軟件計(jì)算出各控制截面的設(shè)計(jì)內(nèi)力。車道荷載如下所示：車輛荷載如下圖所示：對(duì)于拱橋，控制截面的設(shè)計(jì)內(nèi)力包括拱圈控制截面(拱頂、L/拱腳)的軸力、彎矩，對(duì)于中承式、下承式拱橋還包括吊桿的軸力，對(duì)于系桿拱還包括系桿的軸力，對(duì)于上承式拱橋還包括立柱的軸力。本橋設(shè)計(jì)等級(jí)為公路二級(jí)，跨徑大于20m且小于150m時(shí)，城市規(guī)范規(guī)定：公路二級(jí)：當(dāng)計(jì)算彎矩時(shí)， kN/m；計(jì)算剪力時(shí)， kN。 目前，對(duì)于橋梁靜荷載試驗(yàn)主要是測(cè)試控制截面的應(yīng)力(應(yīng)變)、撓度等。4汽車荷載的沖擊力標(biāo)準(zhǔn)值為汽車荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以沖擊系數(shù)。2 、涵洞以及重力式墩臺(tái)不計(jì)沖擊力。根據(jù)拱橋的受力特點(diǎn)，通常取拱頂、1/4截面、3/8截面和拱腳作為控制截面，所以對(duì)上述4個(gè)截面的控制內(nèi)力按照設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算，再按照設(shè)計(jì)規(guī)范、加載等級(jí)、加載位置計(jì)算出試驗(yàn)內(nèi)力，進(jìn)行試驗(yàn)荷載效率控制[8]。其次，根據(jù)最終確定的加載等級(jí)、加載位置及加載重量，計(jì)算出試驗(yàn)橋梁各級(jí)試驗(yàn)荷載作用下的結(jié)構(gòu)行為，包括試驗(yàn)橋梁各應(yīng)力測(cè)試截面的應(yīng)力應(yīng)變，各撓度測(cè)點(diǎn)的撓度，必要時(shí)還要根據(jù)試驗(yàn)橋梁的受力特點(diǎn)，計(jì)算出各測(cè)點(diǎn)的扭角、水平位移等結(jié)構(gòu)反應(yīng)，以便與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較，評(píng)價(jià)該橋的工作性能。當(dāng)橋梁調(diào)查、驗(yàn)算工作比較充分完善時(shí),可采用低限值；當(dāng)橋梁調(diào)查、驗(yàn)算工作不充分，尤其是缺乏設(shè)計(jì)計(jì)算資料時(shí)，可采用高限值。 SAP2000模型的建立 SAP2000建模SAP2000建模時(shí)有必要通過(guò)對(duì)組的定義，將同一類型的單元編為一組，從而方便模型的分析，工況的定義如下圖所示 SAP2000模型平面圖形 SAP2000模型立體圖 橋梁在恒載作用下的彎矩第3章 荷載試驗(yàn)理論計(jì)算資料 為保證試驗(yàn)效果，根據(jù)《大跨境混凝土橋梁的試驗(yàn)方法》的要求，在選擇試驗(yàn)荷載大小及加載位置時(shí)應(yīng)采用靜載試驗(yàn)效率進(jìn)行控制，即： 式中：——試驗(yàn)荷載作用下，檢測(cè)部位變形或內(nèi)力的計(jì)算值； ——設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下，檢測(cè)部位變形或內(nèi)力計(jì)算值； ——設(shè)計(jì)取用沖擊系數(shù)。它可以模擬大量的結(jié)構(gòu)形式，包括房屋建筑、橋梁、水壩、油罐、地下結(jié)構(gòu)等等。 SAP2000程序的一些主要功能SAP2000具有極強(qiáng)的功能，如建模功能(二維模型、三維模型等)、編輯功能(增加模型、增減單元、復(fù)制刪除等)、分析功能(時(shí)程分析、動(dòng)力反應(yīng)分析、等)、荷載功能(節(jié)點(diǎn)荷載、桿件荷載、板荷載、溫度荷載等)、自定義功能、以及設(shè)計(jì)功能等等。 SAP2000適用范圍 SAP2000是通用的結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)軟件，適用范圍很廣，主要適用于模型比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，如橋梁，大壩，海洋平臺(tái)，工業(yè)建筑，發(fā)電站，輸電塔，網(wǎng)架等結(jié)構(gòu)形式，當(dāng)然高層等民用建筑也能很方便的用SAP建模、分析和設(shè)計(jì)。提供二次開發(fā)接口。結(jié)構(gòu)彈性靜力及時(shí)程分析功能相當(dāng)不錯(cuò)，效果高，后處理方便。在今天的市場(chǎng)上SAP2000已經(jīng)被證實(shí)是最具集成化、高效率和實(shí)用的通用結(jié)構(gòu)軟件。分析和設(shè)計(jì)的結(jié)果對(duì)整個(gè)對(duì)象產(chǎn)生報(bào)告，而不是對(duì)構(gòu)成對(duì)象的子單元，信息提供更容易解釋并且和實(shí)際結(jié)構(gòu)更協(xié)調(diào)。SAP2000 是面向?qū)ο蟮?，即用單元?jiǎng)?chuàng)建模型來(lái)體現(xiàn)實(shí)際情況。 SAP2000介紹SAP2000 是獨(dú)立的基于有限元的結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)程序。在今天的市場(chǎng)上SAP2000已經(jīng)被證實(shí)是最具集成化、高效率和實(shí)用的通用結(jié)構(gòu)軟件。第2章 軟件介紹及有限元模型的建立在后續(xù)的計(jì)算和驗(yàn)算中我們將運(yùn)用到SAP2000結(jié)構(gòu)分析軟件，它能簡(jiǎn)化計(jì)算量，可以將復(fù)雜