隨著經濟的發展,城市化進程的不斷加快,地下空間的開發規模越來越大,超大基坑也頻繁出現,超大跨度支撐體系也應運而生。大跨度支撐容易發生壓彎破壞,甚至支撐結構底部走動及支撐結構傾覆,從而引起支擋結構滑移或周圍土體的整體滑動。為了進一步了解超大跨度型鋼組合支撐受壓狀態下的軸應力、壓縮變形、豎向變形、側向變形等變化規律,以及圍護結構的位移變化情況,我司于上周進行了一次超大跨度型鋼組合支撐現場加載試驗。
試驗場地
支撐布置示意圖
本次加載試驗選取了位于蕭山蜀山項目的一道跨度為180m、共16根型鋼的雙拼型鋼支撐。試驗包括軸心加壓試驗與上下偏心加壓試驗兩部分。
一、試驗準備:
1、確定試驗時間、試驗場地、試驗人員。
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;安裝百分表監測型鋼支撐的側向變形、豎向變形及圍護結構位移;安裝位移采集儀監測千斤頂活塞頂舉位移;安裝數顯油壓表測量液壓千斤頂頂壓力;安裝振弦式表面應變計測量支撐軸力。
3、為了得到更為準確的型鋼支撐壓縮量,且依據紫金準乾項目預應力型鋼支撐加載試驗的經驗,橫梁螺栓對型鋼支撐豎向變形、側向變形影響較小,本次實驗在拆除橫梁螺栓后進行。
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
分別用于測量圍護結構位移、支撐側向位移、支撐豎向位移的百分表
加壓件中安裝加勁板
二、試驗過程
1.軸心加壓:
依據千斤頂參數,軸心加壓試驗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),加壓至總標準力值約為28442KN時試驗結束,未達到極限承載狀態。
千斤頂行程變化如下:
加壓部位測點
千斤頂行程變化
圍護結構與支撐端點位移如下:
測點位置示意圖
支撐北部圍護結構位移
支撐北端測點位移變化
支撐南部圍護結構位移
支撐南端測點位移變化
2.偏心加壓:
試驗計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(an)裝剖(pou)面示(shi)意圖
現場實際操作中,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力集中被壓壞,試驗終止。
被壓壞的墊片
三、總結:
由于千斤頂行程不足、墊片壓壞等原因,實驗并沒有達到極限承載狀態(最大加壓約29791kN);但實驗中得到的不同加載狀態下的應力、變形數據可以加深對型鋼組合支撐體系冗余度與安全系數的認識,也幫助設計人員更精準地依據不同項目需求控制成本。
(烈日炎炎,做實驗不易,為辛勤的小伙伴們點個贊吧!)

試驗人員