2021年1月15日,一种新型先张预应力双T梁足尺模型抗弯性能试验,在东南大学刘钊教授团队主持下,在上海建工材料工程有限公司第三构件厂圆满完成。
这种高效的新型桥梁结构形式,由上海市政工程设计总院(集团)有限公司设计,其技术要点包括:双T形截面、高强自密实混凝土、双折线预应力布置、无中间横隔板等。与传统的横向装配式桥梁相比,具有结构高效、预制方便、架设快捷、经济合理等优势。为深入研究和评估该双T梁全过程的工作状况和结构性能,促进其在城市和公路桥梁工程中的推广应用,上海市政设计研究总院(集团)有限公司和上海市政预制技术开发有限公司委托东南大学刘钊教授主持这一课题研究,同时还邀请了上海应用技术大学丁文胜教授团队和上海建工建材科技集团股份有限公司共同参与足尺模型试验工作。为丰富研究成果,课题组还特别邀请我院何小元教授团队进行了加载过程DIC数字图像技术的结构测试。此外,试验工作还得到了东南大学土木工程学院陆飞老师和胥明老师、西南交大唐亮老师、柳州OVM孙长军总工等技术上的大力支持。
大尺度桥梁的破坏性足尺模型试验是一项涉及多方协作的挑战性工作,需要把控好总体方案和每个技术细节的落实,本次试验规模和难度在国内外鲜有前例。试验设计和策划于2020年7月开始,东南大学课题组成员10月下旬入驻上海建工第三构件厂,开始进行试验台座的设计和制作,完成了数百个测点的各类传感器布设,并配合在长线先张梁台座上的预应力张拉及自拌C60高强高性能混凝土的浇筑施工,完成试验梁的制作。
本次足尺模型抗弯试验的技术特色鲜明,在加载上方案,采用了预制块体堆载和千斤顶加载相结合的逐级稳步加载策略;在测试方案上,采用了多种内埋、外置传感器和DIC数字图像技术综合应用测量技术,可以对结构内部的普通钢筋、预应力钢筋和混凝土应变以及梁体表面应变,进行弹塑性全过程跟踪观测和数据采集。抗弯试验从预加载到正式加载,累计3天完成,共涉及13个工况。实现对桥梁结构全过程的结构行为评估,包括正常使用极限状态、消压荷载、开裂荷载、裂后刚度、跨中区域弹塑性发展等。后续,课题组还将对该试验梁进行抗剪和抗扭性能试验研究。
本次试验取得成功,凝聚了我院十几位参与试验的研究生同学的辛勤付出(他们是:雷海鹏、王二强、王序、罗杰、钱凌枫、林夏、万鑫、汤名豪、徐天、李美帅、欧昌雪、李成镇、员方、谷柳凝,魏康,史靖等),在与项目业主单位和协作单位近三个月的合作过程中,东大学子秉承“止于至善”的校训,展现了不怕吃苦、善于沟通、勇于实践、敢于担当的优秀品质。
图 1试验现场的展示牌 图2加载试验现场
图 3 DIC数字图像相关技术应用 图4加载测试工作现场
图 5部分试验人员现场合影 图6梁体跨中部位裂缝情况
(林夏,雷海鹏 供稿)