2022年12月10日，由四川交大檢測(cè)工程咨詢有限公司負(fù)責(zé)的廣東省中山市東部外環(huán)高速路折線配筋預(yù)應(yīng)力混凝土35m先張工字梁破壞試驗(yàn)，在保利長(zhǎng)大東環(huán)A段1#預(yù)制場(chǎng)順利完成。廣東省交通廳副總工張錢松、保利長(zhǎng)大公司總工王中文、東環(huán)公司總經(jīng)理廖樹忠等領(lǐng)導(dǎo)蒞臨現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)工作。 中山東部外環(huán)高速公路為廣東省重點(diǎn)項(xiàng)目，項(xiàng)目全長(zhǎng)約55km，采用設(shè)計(jì)速度120km/h的雙向八車道高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 （圖中紅線為東部外環(huán)高速） 全線以高架橋?yàn)橹鳎瑯蛄航Y(jié)構(gòu)多采用先張預(yù)制工字梁的結(jié)構(gòu)形式。其中先張法工字梁為折線先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。先張法工字梁橋結(jié)構(gòu)：在施工階段，主要受力結(jié)構(gòu)是預(yù)制裸梁；在成橋狀態(tài)下，主要受力結(jié)構(gòu)是預(yù)制梁與橋面板結(jié)合而成的組合梁。 工字梁橫斷面圖 折線配筋預(yù)應(yīng)力混凝土35m先張工字梁破壞試驗(yàn)的研究目的： （1）對(duì)先張法工字梁在預(yù)制過(guò)程中預(yù)應(yīng)力損失試驗(yàn)以及放張后工字梁的反拱進(jìn)行實(shí)測(cè)，分析梁中的實(shí)際預(yù)應(yīng)力效應(yīng)； （2）對(duì)35m預(yù)制工字梁及“預(yù)制工字梁+橋面板”的兩種梁體結(jié)構(gòu)進(jìn)行跨中截面抗彎和支點(diǎn)截面、彎起器截面抗剪靜力加載試驗(yàn)。從試驗(yàn)梁破壞形態(tài)、破壞機(jī)理、極限承載能力、剛度及抗裂性等方面對(duì)先張法工字梁的靜力力學(xué)性能進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)； （3）討論運(yùn)用有限元方法對(duì)試驗(yàn)梁模擬計(jì)算的模型化方法，通過(guò)梁體跨中截面極限彎矩理論和試驗(yàn)值的對(duì)比分析，驗(yàn)證先張法工字梁有限元模型的有效性。 試驗(yàn)前，交大檢測(cè)公司向參與試驗(yàn)的各方介紹了試驗(yàn)項(xiàng)目整體情況，與會(huì)人員充分溝通交流，確保了各試驗(yàn)環(huán)節(jié)的分工安排合理，為現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 試驗(yàn)前交流會(huì) 試驗(yàn)梁的理論計(jì)算包括：正常使用階段的理論計(jì)算、破壞階段的理論計(jì)算。 試驗(yàn)梁的正常使用階段計(jì)算采用橋梁通用計(jì)算軟件Midas civil 2020計(jì)算，分別建立單梁模型和全橋梁格法模型。 單梁模型中，將現(xiàn)澆橋梁板和橋面鋪裝作為梁?jiǎn)卧奢d加到主梁上，根據(jù)剛接板梁法原理計(jì)算出移動(dòng)荷載的橫向分布系數(shù)，并按最不利位置考慮移動(dòng)荷載。 梁格模型中，分別按偏載和中載兩種移動(dòng)荷載工況，橫隔板截面考慮實(shí)際的作用寬度，將橫隔板自重作為節(jié)點(diǎn)荷載加載到對(duì)應(yīng)主梁節(jié)點(diǎn)上。 試驗(yàn)梁的破壞階段的理論計(jì)算采用大型通用非線性分析軟件Abaqus計(jì)算，分別對(duì)裸梁抗彎、組合梁抗彎和組合梁抗剪建立計(jì)算模型，分析加載全過(guò)程中梁體的力學(xué)行為。模型中混凝土采用八結(jié)點(diǎn)線性六面體單元(減縮積分，沙漏控制)C3D8R，鋼絞線和普通鋼筋采用兩結(jié)點(diǎn)線性三維桁架單元T3D2。 本項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)破壞試驗(yàn)分3個(gè)階段進(jìn)行： 第1階段 11月22日至24日 1片裸梁抗彎破壞加載 第2階段 12月05日至06日 1片組合梁抗彎破壞加載 第3階段 12月09日至10日 1片組合梁抗剪破壞加載 先張法工字梁橋由裸梁、橫梁、混凝土橋面板及連接系構(gòu)成，各構(gòu)件均可實(shí)現(xiàn)預(yù)制裝配化，有效提高現(xiàn)場(chǎng)施工速度。其中折線先張法工字梁，克服了傳統(tǒng)直線先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件不能適用于大跨度的缺點(diǎn)，同時(shí)避免了后張法由于灌漿產(chǎn)生的耐久性問(wèn)題，工程應(yīng)用前景廣闊。 對(duì)于新型結(jié)構(gòu)而言，研究其極限承載力以及“荷載—位移曲線”是十分必要的。但是目前對(duì)于先張法工字梁受力性能的試驗(yàn)研究以及理論分析尚且不足，采用折線先張法工字梁的模型試驗(yàn)較少，并且在設(shè)計(jì)中，為了偏于安全的考慮，一般將橋面板作為荷載施加在主梁上。而實(shí)際上橋面板作為受壓混凝土能承擔(dān)一部分主梁的截面彎矩。這樣偏于安全的考慮，會(huì)造成材料的浪費(fèi)甚至出現(xiàn)受拉鋼筋不足的設(shè)計(jì)缺陷，并且由于橋面板的存在，截面中性軸會(huì)上移，若分析時(shí)不考慮該情況則不能準(zhǔn)確把握主梁截面的受力狀況。 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，對(duì)先張法工字梁的承載性能進(jìn)行研究，從破壞形態(tài)、破壞機(jī)理、承載能力、延性、裂縫分布及抗裂性能等幾個(gè)方面對(duì)先張法工字梁進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，為推廣先張法工字梁的運(yùn)用提供理論依據(jù)和實(shí)踐基礎(chǔ)是非常有必要地。 交大檢測(cè)公司以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度、強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力，為本次折線配筋預(yù)應(yīng)力混凝土35m先張工字梁破壞試驗(yàn)的成功提供了堅(jiān)實(shí)可靠的保障，并為梁場(chǎng)接下來(lái)的制梁工作積累了寶貴的技術(shù)資料，助力保利長(zhǎng)大公司中山東環(huán)高速項(xiàng)目順利進(jìn)行。
