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2010S1009 空心板梁荷载试验试验背景本次试验针对某公路桥梁中的预应力混凝土空心板梁进行静载和动载测试。试验的主要目的是验证空心板梁的设计是否满足规范要求，并评估其实际承载能力和安全性。试验依据《公路桥梁荷载试验规程》（JTG/TJ2101）等相关标准执行。
试验内容1.静载试验静载试验通过在空心板梁上施加分级荷载，模拟车辆的实际作用力。试验过程中，使用应变片、位移计等设备监测梁体的关键部位（如跨中、支点等）的应变和挠度变化。通过对测试数据的分析，判断梁体的抗弯能力和刚度是否符合设计要求。
2.动载试验动载试验主要考察空心板梁在动态荷载作用下的振动特性。试验采用重车以不同速度通过桥面，记录梁体的冲击系数、频率响应及振幅变化。这些参数能够反映梁体的动力性能和抗疲劳能力。
3.裂缝观测在加载过程中，对空心板梁表面进行裂缝观测。若发现裂缝扩展或新增裂缝，则需进一步分析其成因，并评估是否影响结构的安全性。
主要结论通过荷载试验，可以得出以下几点重要结论：空心板梁的实际承载能力与设计值基本相符，满足现行规范要求。梁体的挠度和应变均在允许范围内，表明其刚度和强度足够。动载试验结果显示，梁体的动力响应正常，未出现异常振动或过大冲击效应。裂缝观测未发现明显病害，结构整体性能良好。
实际意义此次荷载试验不仅验证了空心板梁的设计合理性，还为后续桥梁的运营维护提供了科学依据。同时，试验结果也为类似工程的设计优化积累了宝贵经验。
图2预应力空心板梁测点布置示意图
单元划分，后用空间有限元结构分析软件进行较为 详尽的理论分析，用计算机模拟了汽车荷载在横向 和纵向不同位置时桥梁控制截面的连续受力情况， 找出在试验荷载下各个截面的最不利受力状态，根 据控制截面的内力影响线和公路二级荷载最不利位 置以及空间计算的结果，用均布荷载对单梁的最不 利截面进行等效加载，即试验荷载在跨中截面产生 的内力与公路二级荷载作用下产生的最大内力等 效。试验荷载分为4次加载过程，加载方式是采用 袋装砂石料均匀布置堆载，经计算各次实际均布荷 载集度为：25%设计荷载时为5.39kN/m；50%设 计荷载时为10.79kN/m；75%设计荷载时为16.18
加载顺序为：0荷载→25%荷载→50%荷载→ 75%荷载→100%荷载→75%荷载→50%荷载→ 25%荷载→0荷载。 在加载过程中，每级荷载都要有一个稳定的过 程，根据《混凝土结构试验方法标准》在使用状态下 短期荷载试验作用的持续时间大于30min；或在同 一试验荷载作用下，结构的最大变位在最后5min 的变位增量小于第1个5min的变位增量的15%； 或小于量测仪器的最小分辨率时：则认为结构变位 达到了相对稳定。本次试验选择每级试验荷载稳定 30min后读数、加后一级荷载。 当试验空心板梁达到以下条件中任意一项时，
加载终止。①控制测点的应力值已达到或超过理论 计算的控制应力；②控制测点的应变或挠度超过规 范的容许值；③预应力结构出现了裂缝，对结构的使 用寿命造成较大的影响；④加载时沿跨长方向的实测 挠度曲线分布规律与计算值相差过大或实测挠度超 过计算值过多；5发生其他损坏，影响桥梁承载能力 或正常使用。在本次试验的过程中未发生以上现象。
为了更好的控制试验、准确的计算出试验荷载 的作用效应，在本次试验之前笔者对该桥的20m 预应力空心板简支梁进行了有限元分析，将该桥结 构分成了由202个节点和277个单元组成的空间计 算模型，通过计算得到了控制本次试验的各级荷载 作用下空心板梁的上、下缘应变及跨中最大的挠度 值，见表1~表3。
3.2试验数据与理论值比较
在试验荷载作用下，分别选取预应力空心板梁 、下缘应变及跨中挠度3个测点的平均值，作为实
表11#试验梁实测应变值与理论值比较
主梁静载试验评估与理论分析 部兰明
测数据与理论值进行比较，如表1～表3、图3～图8 所示
由以上实测值与理论值的对比表格、曲线可以
图41#试验梁下缘荷载一应变曲线 荷载百分比/%
图52#试验梁上缘荷载一应变曲结
图62#试验梁下缘荷载一应变曲综
云南某新建办公大楼室内装修装饰工程施工组织设计图7 开试验案荷较 一挠度曲线
图82#试验梁荷载一挠度曲线
看出：①试验空心板梁在各级试验荷载作用下的实 测应变、挠度值均小于理论值。②空心板梁实测的 荷载一应变曲线和荷载一挠度曲线接近直线，说明 试验空心板梁在试验荷载作用下基本处于弹性工作 状态。③利用公式=S./S.（式中，S.为试验荷载
作用下量测的弹性变位值，S.为试验荷载作用下的 理论计算变位值）计算试验梁的结构校验系数，1# 梁上缘应变校验系数=0.69，1#梁下缘应变校验 系数=0.72；2#梁上缘应变校验系数=0.74 2#梁上缘应变校验系数g=0.72；1#梁位移校验 系数g=0.66，2#梁位移校验系数=0.69。满 足规范中规定的预应力混凝土桥应变校验系数0.5 ～0.9、挠度校验系数0.6～1.0的要求。④本次试 验得出的试验最大挠度为15.77mm，由此计算得 出挠跨比为1/1268，小于规范规定的1/600，说明 试验梁的刚度满足规范要求。5根据《公路钢筋混 凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62 2004中提供的应力计算方法计算得跨中下缘混凝 土空心板梁的预压应力应是7.2MPa（209μe），实 测1#试验板梁在荷载作用下下缘的应变值是169 μe;实测2#试验板梁在荷载作用下下缘的应变值 是170ue，实测应变值均小于209ue，说明在试验荷 载作用下梁的下缘没有出现消压状态，试验空心板 梁的永存预应力满足设计要求。6卸载后试验板梁 的残余变位（挠度和应变值）没有超过规范规定的 20%，满足要求
综上所述，本次试验的结果，验证了预应力空心 板梁的设计满足要求，同时为预应力空心板梁的施 工提供了试验数据