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摘要：钢结构人行天桥位于工业园附近K6+040桩号处。试验天桥横跨中山大道，全长57m，主桥全宽5.6m，人行净宽4.3m。主桥采用钢箱梁简支挂孔。钢板采用Q235B、Q235C、Q345qC、Q345C四种钢材。该天桥上部结构采用钢箱梁结构，靠近墩柱范围设下牛腿，与钢管墩柱焊接。箱梁底面为弧形，由一半径为500cm的圆弧和两半径为665.3cm的圆弧反向相接而成，中间梁高最高处为60cm。钢箱梁全宽5.6m，分15.0m，17.0m和13.0m三种长度。钢箱梁采用纵横梁加底板焊接而成，17.0m、15.0m、13.0m钢箱梁有四片纵梁，纵梁间距为90cm和95cm两种，纵横梁腹板厚16mm。顶板用20mm厚钢板将纵横梁的上翼缘连接成一个整体，底板采用6mm厚钢板封底。人群荷载取4.5kN/m2。其中17.0m钢箱梁原设计中有五片纵梁，实际施工为四片纵梁，后经建设单位、设计单位、监理单位等各方洽商同意后，对桥梁采取相应的加强措施，且理论承载力满足设计要求。
关键词：钢结构；行人天桥；静载试验
1、桥梁静载试验
1.1静载试验内容
1.1.1测试项目
(1)试验跨控制截面在试验荷载下的应力（应变），从而判断试验桥梁结构强度是否达到承载能力的要求；
(2)试验跨跨中和四分点控制截面在试验荷载下的挠度，从而判断试验桥梁结构实际刚度是否达到承载能力的要求；
(3)对加载过程中跨中控制截面可能的裂缝开展情况进行观测，判断结构在荷载作用下的抗裂性能。
1.1.2测试截面
根据投标文件各项内容及相关规范，结合桥梁结构形式及受力特点，最终选取具有代表性的中跨及边跨进行静载试验。
试验桥跨的测试截面位置如图1-1所示（1-1为边跨跨中正弯矩截面，2-2为中跨跨中正弯矩截面）。
(3)对各控制截面的可能出现裂缝的部位进行监测。
1.1.4加载效率
参考《大跨径混凝土桥梁的试验方法》，静力荷载试验的效率η的取值范围为：0.8＜η≤1.0。
本次试验理论计算采用MidasCivil2006桥梁分析软件进行桥梁结构分析。根据理论模拟计算的结果，结合本桥受力特点，对于边跨的跨中最大正弯矩工况满载采用在试验跨中间25kN/m×7m的均布荷载；对于中跨的跨中最大正弯矩工况满载采用在试验跨中间26.9kN/m×6.5m的均布荷载。在试验荷载作用下，控制截面的理论控制弯矩值、试验荷载弯矩值及荷载试验效率系数见表1-2。
1.1.6试验流程
静载试验是整个桥梁试验的核心内容，其试验流程如下：
(1)试验跨预压：以50%满载重量在试验桥跨进行预压半个小时，然后卸载。
(2)仪器调试：试验仪器能否正常工作是试验成功的关键，因此在桥梁预压时对相关测试仪器进行了仔细的调试，以保证正式加载试验时仪器正常工作。
(3)静载初读数：测量、读数、记录人员各司其职，进行正式加载前初读数。
(4)加载：根据试验方案在桥面上标出明显的加载位置，并安排专人指挥载重堆放。
(5)加载后读数：加载后结构的变形和内力需要有一个稳定过程，试验时以控制点的应变值或挠度值稳定为准，只要读数波动值在测试仪器的精度范围以及在《试验方法》规定的范围以内，就认为结构已处于相对稳定状态，可以读数。
(6)卸载读数：一个工况结束后，卸载完成，同样经过一个稳定过程后，记录各测点残余值。读完本次数据后即完成了一个工况，重复以上步骤进行下一工况的测试。
1.1.7试验结果分析方法
主要从以下几个方面来对桥梁静载试验结果进行分析评定：
(1)校验系数
校验系数ζ是评定结构工作状况，确定桥梁承载能力的一个重要指标，实测结构校验系数ζ是试验的实测值与理论计算值的应变或挠度之比：ζ＝S实测/S理论，它反映结构的实际工作状态。根据《试验方法》，ζ应满足β＜ζ≤α，其中α、β取值见下表：
(2)实测值和理论值的关系曲线
由于理论的变位（或应变）一般按线性关系计算，如果测点实测弹性变位（或应变）与理论验算值成正比，其关系曲线接近于直线，说明结构处于良好的弹性工作状况。
(3)相对残余变位（或应变）
正常运营的桥梁应无残余挠度，突然出现残余挠度，说明该桥受到严重损伤或某处截面进入弹塑性。测点在控制荷载工况作用下的相对残余变位越小，说明结构越接近弹性工作状况。对于新建预应力混凝土结构，一般要求其值不大于20％。当相对残余变位大于20％时，应在评定时，酌情降低桥梁的承载能力。
(4)结构强度、刚度要求
试验荷载作用下，主要测点应变、挠度校验系数ζ应满足表2-4所规定范围。
(5)抗裂性
在试验荷载作用下，裂缝宽度及长度不应超过相关规范所规定的允许值。
通过对实测校验系数、实测和理论值的关系曲线、残余变形、结构刚度和抗裂性等各项指标综合评定桥梁主体结构的承载能力。
1.2静载试验结果及分析
静载试验与2010年6月8日凌晨0:00至3:00进行，历时约3小时，整个试验过程中温差较小，可以不考虑温度修正。
1.2.1结构挠度结果分析
对钢结构天桥的挠度数据分析可知，中跨及边跨的跨中截面在各级加载作用下的挠度随荷载增加基本呈线性变化，桥梁处于弹性工作状态。在试验荷载作用下，两个工况中桥梁实测挠度变形曲线均与理论变形趋势基本吻合，实测值与理论值接近，其整体受力性能良好。两个工况中各挠度测点的校验系数在0.74～0.97之间，均在表1-4所规定的正常范围内，结构刚度满足设计及使用要求。
1.2.2结构应变结果分析
对钢结构天桥的应变数据分析可知，两个个工况弯矩控制截面在各级加载作用下的应变实测值随荷载的增加基本呈线性变化，桥梁整体工作性能良好，基本处于弹性工作状态。两个工况中桥梁各梁底应变校验系数在0.81～1.06之间，基本在表1-4规定的正常范围内，其强度满足设计及使用要求。
1.2.3残余变形分析
各工况试验荷载卸载后控制截面的残余变形见表1-9。
由表1-9可知，桥梁试验跨残余变形满足《试验方法》规定α1≤20％的要求，结构弹性恢复能力较好。
2、结束语
从静载试验结果可见，在试验荷载作用下，钢结构天桥的应变及挠度实测值随荷载的变化基本呈线性变化，卸载后残余变形较小。挠度及应变的结构校验系数基本在《试验方法》所规定的正常范围内，试验桥跨处于弹性工作状态，结构弹性变形恢复能力较好，其刚度和强度均满足设计及使用要求。综上所述，钢结构天桥试验桥跨承载能力满足设计及使用要求。