隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市化進(jìn)程的不斷加快,地下空間的開發(fā)規(guī)模越來越大,超大基坑也頻繁出現(xiàn),超大跨度支撐體系也應(yīng)運(yùn)而生。大跨度支撐容易發(fā)生壓彎破壞,甚至支撐結(jié)構(gòu)底部走動及支撐結(jié)構(gòu)傾覆,從而引起支擋結(jié)構(gòu)滑移或周圍土體的整體滑動。為了進(jìn)一步了解超大跨度型鋼組合支撐受壓狀態(tài)下的軸應(yīng)力、壓縮變形、豎向變形、側(cè)向變形等變化規(guī)律,以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)的位移變化情況,我司于上周進(jìn)行了一次超大跨度型鋼組合支撐現(xiàn)場加載試驗(yàn)。
試驗(yàn)場地
支撐布置示意圖
本次加載試驗(yàn)選取了位于蕭山蜀山項(xiàng)目的一道跨度為180m、共16根型鋼的雙拼型鋼支撐。試驗(yàn)包括軸心加壓試驗(yàn)與上下偏心加壓試驗(yàn)兩部分。
一、試驗(yàn)準(zhǔn)備:
1、確定試驗(yàn)時間、試驗(yàn)場地、試驗(yàn)人員。
2、上層型鋼支撐梁安裝4個500t千斤頂,下層型鋼支撐梁安裝8個300t千斤頂;安裝百分表監(jiān)測型鋼支撐的側(cè)向變形、豎向變形及圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移;安裝位移采集儀監(jiān)測千斤頂活塞頂舉位移;安裝數(shù)顯油壓表測量液壓千斤頂頂壓力;安裝振弦式表面應(yīng)變計(jì)測量支撐軸力。
3、為了得到更為準(zhǔn)確的型鋼支撐壓縮量,且依據(jù)紫金準(zhǔn)乾項(xiàng)目預(yù)應(yīng)力型鋼支撐加載試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn),橫梁螺栓對型鋼支撐豎向變形、側(cè)向變形影響較小,本次實(shí)驗(yàn)在拆除橫梁螺栓后進(jìn)行。
4、在加壓件中增加加勁板以便于更好地加載。
12個千斤頂安裝完畢
分別用于測量圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移、支撐側(cè)向位移、支撐豎向位移的百分表
加壓件中安裝加勁板
二、試驗(yàn)過程
1.軸心加壓:
依據(jù)千斤頂參數(shù),軸心加壓試驗(yàn)如下表所示分級施加壓力:
表1 軸心加壓分級施壓表
由于千斤頂行程所限(300t型號為10cm,500t型號為15cm),加壓至總標(biāo)準(zhǔn)力值約為28442KN時試驗(yàn)結(jié)束,未達(dá)到極限承載狀態(tài)。
千斤頂行程變化如下:
加壓部位測點(diǎn)
千斤頂行程變化
圍護(hù)結(jié)構(gòu)與支撐端點(diǎn)位移如下:
測點(diǎn)位置示意圖
支撐北部圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移
支撐北端測點(diǎn)位移變化
支撐南部圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移
支撐南端測點(diǎn)位移變化
2.偏心加壓:
試驗(yàn)計(jì)劃上層加壓為下層的1.25倍,偏心距0.044m,分級加壓下表所示:
表二:偏心加壓分級施壓表
千斤頂安裝剖面示意圖
現(xiàn)場實(shí)際操作中,上層加壓至約15570kN,下層加壓至約12450kN時,置于上層千斤頂前的墊片由于應(yīng)力集中被壓壞,試驗(yàn)終止。
被壓壞的墊片
三、總結(jié):
由于千斤頂行程不足、墊片壓壞等原因,實(shí)驗(yàn)并沒有達(dá)到極限承載狀態(tài)(最大加壓約29791kN);但實(shí)驗(yàn)中得到的不同加載狀態(tài)下的應(yīng)力、變形數(shù)據(jù)可以加深對型鋼組合支撐體系冗余度與安全系數(shù)的認(rèn)識,也幫助設(shè)計(jì)人員更精準(zhǔn)地依據(jù)不同項(xiàng)目需求控制成本。
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試驗(yàn)人員