某人行吊桥静载试验分析

某人行吊桥静载试验分析

刘恒

湖南高速铁路职业技术学院铁道工程学院湖南衡阳421002

摘要：为评定某公园人行吊桥承载能力，对其进行静载试验。采用Midascivil建立计算模型，导出理论值，与现场测试值进行对比分析。经对比分析表明，该吊桥满足设计承载力要求。

关键词：人行吊桥；承载能力；静载试验

引言

人行吊桥的历史悠久，由于其构造简单、受力明确、跨越能力强、造型美观等特点，在公园和景区修建的越来越多。为了保证行人和桥梁的安全，必须要对桥梁结构承载能力进行评定。

静载试验是采用其他的物体进行堆载使结构控制位置的效应等效于设计荷载作用下的效应，通过测试得出的实测值与设计值之间的关系来判定结构承载能力的方法，检测结果比较直观，是一种常用的桥梁检测方法。目前，针对一般公路桥梁的静载试验研究比较多，国家也出台了相关规范，但对于人行吊桥静载试验尚无相应的规范。

1工程概况

1.1总体布置

某公园人行吊桥主桥为双塔双索面单跨悬索桥，主跨52m，跨越人工湖，引桥为钢筋混凝土简支梁桥。全桥布置两根主缆，主缆横向间距2.5m，矢高5.2m，垂跨比1/10，主缆曲线方程y=4fx(l-x)/l2。桥面线形为抛物线形式，跨中预拱度0.5m，跨中桥面与主缆距离2.4m。桥面全宽2.8m，其中两侧吊索锚固区和栏杆各宽0.15m，人行道净宽2.2m。桥梁立面和横断面布置见图1。

图1吊桥立面及横断面图（单位：cm）

1.2主要材料特性

索塔为钢筋混凝土结构，混凝土标号为C40，弹性模量为3.25×104MPa，抗压设计强度18.4MPa，抗拉设计强度1.65MPa。

主缆由3Φ40（8×36WS+1WR）的钢芯瓦林吞钢丝绳组成，其公称抗拉强度为1870MPa。弹性模量为2.1×105MPa。

吊索采用直径为16mm的Q235B碳素结构钢热轧钢棒，弹性模量为2.06×105MPa，抗拉强度设计值190MPa。

加劲梁横桥向布置为100×48×48×5.3槽钢，立放，纵桥向间距2m，采用高强螺栓锚固于每对吊杆之下。纵向等间距布置三道80×43×43×5.0槽钢锚固于横向槽钢之上，横放。槽钢采用Q235钢材，弹性模量为2.06×105MPa，抗拉强度设计值190MPa。

1.3其他设计参数

设计荷载：专用人行桥，人群荷载3.5kN/m2；

设计洪水频率：1/100；

地震基本烈度：6度，峰值加速度：<0.05g；

风压：0.35kPa。

2静载试验

2.1有限元计算模型

采用桥梁结构有限元分析软件MIDAS/Civil建模计算分析。索塔、加劲梁采用梁单元，主缆、吊索采用只受拉桁架单元，塔底基础、锚碇采用固结方式模拟。全桥共划分为个节点，个单元。桥梁有限元模型见图2。

图3吊桥立面及平面图（单位：cm）

2.4静载试验结果分析

注：表中正数表示向上挠曲变形，负数表示向下挠曲变形。

各加载等级下加劲梁各测点挠度实测值和满载时理论值比较见图4。

图4吊桥立面及平面图（单位：cm）

3结论

本次静载试验满载时效率系数为1.00。各级荷载作用下测点变形实测值与理论值变化规律基本一致，实际状况较好。满载时，各测点校验系数均＜1，说明该桥工作状况良好，具有足够的安全储备。卸载后，各测点残余值均＜20%，说明该桥基本处于弹性工作状态，结构受力合理。在试验荷载作用下，桥梁结构未出现裂缝，结合面未出现开裂滑移现象，表明桥梁抗裂性能较好，结构承载能力满足正常使用要求。

本文针对人行吊桥的特点进行了静载试验，通过静载试验分析确定桥梁结构的承载能力，为以后类似工程研究提供借鉴和参考。

参考文献

[1]张锴.悬索人行吊桥荷载试验与静力特性分析[J].中国市政工程,2016(05):88-91+94+106.