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八七军用梁在铁路箱梁静载试验中的应用

编辑评级:★★★☆☆

关键词:铁路箱梁,静载试验,无损检测,中国检测网

上传者:编辑部

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上传时间:2015-01-06 11:48:05

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资源简介

 

  近年来铁路建设迅猛发展,高速铁路先后立项上马施工。高速铁路采用的双线箱梁,因其吨位重(700--900吨)、体积大,不宜远途运输,一般在施工现场预制或现浇,随之而来的现场取证工作显得尤为重要,其中静载试验是取证工作的一个重要控制项目,下面通过甬台温金桥制梁厂的静载试验介绍一下八七军用梁在静载试验中的应用。

  一、工程概况甬台温金桥制梁厂坐落在奉化境内,占地面积为160余亩,承担了宁波特大桥、芝山大桥、河头特大桥、西坞特大桥、中横村大桥、东山特大桥共371片双线混凝土箱梁的预制任务(其中32米箱梁358片,24米箱梁13片)。根据《中华人民共和国工业产品生产许可证管理条例》要求,需要进行预应力混凝土铁路桥简支梁产品生产许可证的取证工作。

  二、静载试验前的准备工作1.静载试验梁体的选取产品质量认证检验时,应对不同类别的简支梁各抽检一件,抽样原则:按最不利原则一次抽取3件(一件为首次试验梁,两件为加倍试验备用梁)同单元、同线数、同高度:跨度按以大代小~[J32m可替代24m;同单元、同线数、同跨度:高度以低代高。简支梁静载试验在终拉或放张3O天后进行,不足3O天时应由设计单位进行检算确定。2.静载试验台座、仪器设备的要求试验台座应能保证试验梁跨度、支撑方式,具有足够的刚度和稳定性。加载用千斤顶校验系数应不大于1.05。压力表采用防震型,其精度等级不底于0.4级。挠度测量使用大量程百分表,精度不低于1.O级,最小分度值不大于O.05mm。观察裂缝的放大镜不低于1 O倍,直径不小于5Omm。三、静载试验反力架的选用静载试验反力架按受力形式可以分为地锚式和自捆式两种。1.地锚式地锚式静载试验台座采用地锚抗拔受力,主要有反力梁、传力杆(精轧螺纹钢)、地锚(抗拔桩或其他方式)等组成反力结构,主要特点是反力使梁的截面比较小,在地质条件好的地区可优先采用, 比较经济,具体布置方式见下图。

  2.自捆式自捆式静载试验台座主要有反力梁、传力杆、混凝土台座组成,试验中的受力通过反力梁、传力杆、混凝土台座、试验梁体内部平衡,对基础的要求不高。具体布置见下图。

  甬台温梁厂建在淤泥质地基上,地质条件比较差,如采用地锚式,抗拔桩的费用将非常巨大,所以在甬台温制梁厂采用的是自捆式静载试验台座,自捆式静载试验台座的反力架可以采用板式、箱式、桁架式,桁架式具有杆件便于拼装、拆卸、运输等特点,在甬台温制梁厂的静载试验中的反力梁采用了桁架式(八七军用梁)。四、八七军用梁反力架的设计依据TBT2O92~2003预应力混凝土铁路桥简支梁静载弯曲试验方法及评定标准,铁路32米箱梁静载试验加载方式为五集中力等效荷载方式加载,双线箱梁加载时为双排加载,通过计算,每点加载集中力约为1300KN,考虑一定的安全系数,反力架的荷载按1500KN设计。

  1.反力架采用八七军用梁拼装成32米长的桁架,采用两片一起组合拼装,共设置了4片,两端使用直径32mm的精轧螺纹钢进行锚固,台座和垫石位置的钢筋进行单独设计。具体见下图。

  试验梁体内部平衡,对基础的要求不高。具体布置见下图。2.检算2.1反力架实体模型建模要点:八七军用梁采用梁单元模拟,销接释放梁端约束;支撑架用桁架单元;精轧螺纹钢用只受拉单元;精轧螺纹钢与横梁刚接;精轧螺纹钢根部固结;对横梁跨中施加集中荷载。

  2.2结构应力及位移计算通过计算,桁架拉应力最大值为238.9MPa<273MPa(45号钢),结构最大位移为8厘米

  五、静载试验过程1 静载试验加载数据以32米双线箱梁为例,通过计算,整个静载试验过程加载数据见下表。

  各级加载数据表2.静载试验的步骤2.1试验梁安装及外观检查梁两端支座的相对高差应不大于10mm,同一支座两侧或同一端两支座高差应不大于2mm。支座安装后的实测梁跨度应符合标准要求。试验梁移入台座对中后,在梁顶标出腹板中心作为梁体的加载中心线,并在每一加载点铺设垫层及钢座板。钢座板用水平尺找平后,移入千斤顶。各千斤顶中心与梁顶加载中心线纵横向位置偏差均应不大于1Omm。各千斤顶中心与加力架横梁中心纵横向偏差均不大于1 Omm,且应垫实两者之间的空隙。加载前用10倍放大镜在梁体跨中两侧1/2跨度范围内的下缘和梁底面进行外观检查;对初始裂缝(表面收缩裂缝和表面损伤裂缝)及局部缺陷用蓝色铅笔详细描出。梁体挠度测量部位应在跨中及支座中心两侧,测量挠度的支架应牢固、且不应受加载时试验台座变形的影响。2. 2 加载方法试验梁的加载分两个循环进行。以加载系数K表示加载等级,加载系数K是加载试验中梁体跨中承受的弯矩与设计弯矩之比。第一加载循环:初始状态一基数级(3min)一0.6O(3m n)一0.80(3min)一静活载级(3min)一1.0(2Omin)一静活载级(1min)一O 6(1min)一基数级(1min)一初始状态(10min)。第二加载循环:初始状态一基数级(3min)一O.6O(3min)一0.80(3mjn)一静活载级(3min)一1 00(5min)一1 O5(5min)一1.10(5min)一1.15(5min)一1.2O(20m n)一1 10(1min)一静活载级(1min)一0.60(1min)一基数级(1min)~初始状态。各千斤顶宜同速、同步达到同一荷载值:加载速度不宜超过3KN/S。每次加载后,均应仔细检查梁体下翼缘和梁底有无裂缝出现。每级加载后均应测量梁体跨中和各支座中心截面两侧竖向位移变化,以同一截面的两侧平均值分别作为相应截面的竖向位移量可支点沉降量跨中。跨中截面的竖向位移量减去支座沉降影Ⅱ向量即该级荷载下的实测挠度值。六、结语随着铁路建设的发展,工程质量的提高,施工也逐渐标准化、程序化。在以后的施工中,梁体预制以其质量可控、性能稳定、集中管理等优势,成为铁路梁体施工的主流,而静载试验中桁架反力梁因便于拼装、拆卸、运输等特点得到了广泛的应用。

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