单跨拱桥静动载试验
阐述桥梁静载试验及动载试验的方法和原理
阐述桥梁静载试验及动载试验的方法和原理近年来，随着国民经济的飞速发展，大量低等级的公路被改建、扩建，同时许多桥梁的承载能力和通行能力已远远不能适应现时交通状况的要求，如果对这部分桥梁都进行拆除重建，势必需要投入大量的资金和人力，严重影响现行的交通秩序，同时产生大量的建筑垃圾，造成巨大的资源浪费。
1、荷载试验的目的及项目1.1 桥梁动力荷载试验的目的桥梁动力荷载试验的目的是测定桥梁结构的动力特性，即桥梁结构的自振频率、振型、阻尼比等桥梁结构模态参数；测定桥梁结构在动荷载作用下的强迫振动响应，即桥梁结构的动位移、动应力、冲击系数等。
通过动载试验和理论分析来了解桥梁结构在试验荷载作用下的实际工作状态，判断和评价桥梁结构的承载能力和使用条件，分析桥梁病害成因并掌握其变化规律，分析桥梁病害对桥梁各项性能的影响。
结合桥梁静力荷载试验结果，对桥梁质量做出合理的评价，为桥梁运营管理及改造提供科学的依据。
1.2 桥梁动力荷载试验的项目根据测试目的的不同，桥梁动力荷载试验一般分为脉动试验、跳车试验（冲击试验）、跑车试验等。
1.2.1脉动试验是指当桥面上无汽车行驶和其他的周期性干扰力时，在风、地面微振等环境因素的作用下，桥梁所受的激励是平稳的各态历经宽带随机激励。
结构响应的主谐量，是在其固有频率附近的振动，从而通过脉动测试可以确定结构的固有频率。
1.2.2跳车试验（冲击试验）：跳车试验测试汽车跨过15cm高跳板后制动，测量此时桥跨结构在附加汽车质量情况下的衰减振动，确定桥梁的冲击系数，用以分析桥梁结构的振动性质。
1.2.3跑车试验是指桥上跑车试验主要是测试试验汽车在桥上通过时，桥梁结构的强迫振动响应，以及激励后（车辆通过后）振动衰减情况。
2、拱式桥的荷载试验的发展2.1拱式桥的发展拱式桥的发展拱桥，在桥梁的发展史上曾经占有重要地位，迄今为止，已有三千多年的历史，并因其形态美、造价低、承载潜力大而得到广泛的应用。
关于拱桥的起源，众说纷纭，莫衷一是。
某钢筋混凝土拱桥静动载试验
２ ０１ ３住
中 国
水
运
Ｖｏｌ １ ３ Ｎ ｏｖ ｅ ｍｂｅｒ
Ｎｏ．１ １ ２ Ｏ１ ３
１ １月
Ｃ ｈ ｉ ｎａ Ｗａ ｒｅｒ Ｔｒ ａ ｎｓ ｐｏｒ ￣
某钢筋混凝 土拱桥静动载试验
汤 晴
（ 湖 南 省 交 通 规 划 勘 察 设 计 院 ，湖 南 长 沙 ４ １ ０ ０ ０ ８）
’ 目 ｔ
＊＊“
图 １主子 Ｌ 试验 布置 图
缬 —
１ ｆ … ‘ ０ １ ０ ～ ９ 一 。
一
＿ ＿
静 载 试 验 加 载 位 置 与 加 载 工 况 的确 定 ，主 要 根 据 设 计 控 制 荷 载 在 拱 肋 上 产 生 的最 不 利 效 应 值 按 ０ ． ８ ０ — １ ． ０ ５的 效率 系 数 等效 换 算 而 得 ，并 尽 可 能 用 最 少 的加 载 车 辆 达 到最 大 的 试 验 荷 载 效率 】 【 ２ 】 【 。 】 【 。 同时 ，应 考 虑 简 化 加 载 工 况 ，缩 短 试 验 时 间 。 理论 计 算 采 用 平 面 专 用有 限元 程 序 进 行 ，根 据 计 算 结 果 以及 桥 梁 的 实 际结 构 特 点 ，确 定 静 载 试 验 内容 如 下 ：１ ）第 ５ ＃ 一 ４ ＃ 墩 跨 主 拱 拱 肋 受 力 控 制 截 面 静 载 试 验 ：拱 顶 截 面 （ Ａ— Ａ） 、 广 安侧 Ｌ ／ ４截 面 （ Ｂ— Ｂ） 、广安侧拱脚 （ Ｃ－ Ｃ） ；２ ） 第４ ＃ 一 ３ ＃ 墩 跨 主 拱 拱 肋 受 力 控 制 截 面 静 载 试 验 ：华 蓥 侧 拱 脚
上横 向设 分 离 式 排 架 ，拱 上行 车 道 板 跨径 为 ５ ． ２ ６ ７ ｍ （ 桥 轴 线） ，半 幅 １ １块 ，全 宽 ２ ２块 。设计 荷 载 等级 为 汽 —超 ２ ０ ，
桥梁静动载试验方案
桥梁承载能力静动载试验方案编制：校审：批准：有限公司2016年月日目录第一章工程概况 ........................................................ . 11.1任务来源及具体任务 (1)1.2项目概述 ........................................... . (1).. 21.3工程质量鉴定检测依据 (3)第二章桥梁试验目的、内容及仪器 (4)2.1荷载试验的目的 ................................................... .. 42.2静载荷载试验 (4)2.3动载荷载试验 ..................................................... (4)2.4使用仪器 ........................................................... . 5第三章静载试验实施 (6)3.1试验项目 ........................................................... . 63.2测试项目及其量测方法 (6)3.3荷载计算 .......................................................... .. 73.4 加载车辆 ........................................................ . (8)3.4.1 试验承载能力加载方案 ..............................................8 .................................................. (9)3.5试验加载步骤 ....................................................... . 93.6试验加载程序 (10)3.7加载方式与分级加载 (10)3.8加载位置与加载工况确定 .......................................... 10 . (11)第四章动载测试 (15)4.1动载试验概述 (15)4.2试验目的 (15)4.3测试系统 ........................................................ (15)4.4试验内容 (16)第五章项目组织机构、设备及人员安排 (17)5.1项目组织机构 ..................................................... .. 175.2参与检测的人员情况 (17)5.3主要机械、仪器、及材料试验计划 (18)5.4桥梁检测工作安排 (19)第一章工程概况1.1任务来源及具体任务为了加强政府对工程质量的监督控制职能和作好工程竣工质量鉴定工作，受**********委托，**********检测有限公司对*******进行承载能力试验检测工作。
大桥静动载试验方案
***大桥静动载试验方案一、桥梁概况略二、静动载试验目的1．掌握斜拉桥结构的实际工作状况，判断桥梁的实际工作状况是否符合设计要求或处于正常受力状态。
2．证斜拉桥结构设计理论和计算方法。
3．通过桥梁主要部位位移、控制截面应力和索力测试，直接了解斜拉桥结构承载力情况，据以判断桥梁结构的实际承载能力。
4．通过动载试验掌握斜拉桥的基本动力性能。
5．检验引桥结构的工作状况、静力和动力性能是否满足设计或使用要求，并予以评价。
6．静动载试验结果还可为今后桥梁维护及评估提供原始数据。
三、静动载试验内容1．静载试验内容A．主桥⑴按主梁中跨中截面最大正弯矩加载试验。
⑵按主梁根部截面最大负弯矩加载试验。
⑶按主梁边跨跨中附近截面最大正弯矩加载试验。
B．引桥⑴边跨距边支点0.4L最大正弯矩加载试验。
⑵支点最大负弯矩加载试验。
⑶中跨中最大正弯矩加载试验。
2．动载试验内容A．主桥⑴行车试验：单辆车以每小时10、20、30、40、50、60、70、80公里速度通过桥梁，测试桥梁的动应变、动挠度和振动响应。
⑵跳车试验：单辆车在桥梁跨中截面内、外侧越过高10厘米的三角垫木，测试桥梁的垂直振动响应。
⑶制动试验：测试结构在车辆紧急制动时的纵向振动响应，分析桥梁的纵向动力特性。
⑷脉动试验：测试结构在环境振动下的微小振动响应，分析桥梁的自振特性（自振频率、振型及阻尼特性）。
B．引桥引桥仅进行跳车试验和脉动试验。
四、测点布置及测试方法1．静载位移静载位移测点布置如图1所示，主要测试两塔塔顶的纵向水平位移及沉降，主梁的挠曲线。
位移测试采用Leica TC1800全站仪或精密水准仪。
2．静载应变静载应变测试截面及每一截面的测点布置如图2-4所示。
静载应变测试采用钢弦应变计。
3．索力测试索力测试在加载前测试一次，在加到最大荷载时，再测试一次索力的变化。
索力测试采用振动频谱法。
4．强迫振动强迫振动包括行车试验、跳车试验和刹车试验。
行车试验和跳车试验时在中跨中和边跨中截面两侧各布置一个垂直振动传感器，测试主梁的垂直振动响应。
桥梁静动载试验报告
桥梁静动载试验报告中山市三座桥梁静动载试验报告受中山市共用事业局的委托，铁道部科学研究院佛山院于2000年11月6日~11月10日对跨越歧江的人民大桥、歧江桥、员峰桥等三座旧桥进行了静动载评估试验。
一、人民大桥1. 桥梁基本情况人民大桥位于中山市中山一路跨越歧江水道处，由两座独立桥组成，桥长275m。
其中一座桥建于七十年代初(本报告称之为旧桥)，系钢筋混凝土双曲拱桥，桥面宽8.94m，主拱跨度80m，主拱由5条钢筋混凝土矩形拱肋组成，腹拱圈净跨5.5m，矢高0.75m，采用预制构件拼装施工，腹拱圈为平铰连接的三铰拱或二铰拱；另一座桥建于1986年(本报告称之为新桥)，为钢筋混凝土肋箱式拱桥，桥宽8.0m，主拱跨度80m，主拱由6条钢筋混凝土箱形肋拱组成，腹拱圈净跨5.5m，矢高0.917m，采用预制构件拼装施工，腹拱圈为平铰连接二铰拱。
该桥修建年代较早，桥梁结构部件已不同程度地出现损伤，且设计及竣工资料不全、设计荷载等级不明确等。
为了解该桥的受力性状及承载能力，受中山市共用事业局的委托，铁道部科学研究院佛山院于2000年11月6日~11月8日对该桥进行了桥梁检查及静动载评估试验。
2. 桥梁检查及静动载评估试验依据(1)《公路桥涵设计规范》(1989年合订本)；(2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》JTJ023-85(3)《大跨径混凝土桥梁的试验方法》(4)《旧桥检测、评估、加固技术的应用》(5)中山市人民大桥竣工图资料(湛江公路局大桥工程处1986年1月)3. 桥梁检验的目的、内容及测点布置3.1 桥梁检验的目的本次桥梁检验工作包括桥梁检查和静动载试验。
3.1.1 桥梁检查检查内容包括：桥面铺装层、伸缩缝、桥梁主要控制截面的裂缝情况、拱肋混凝土强度的无损检测等。
通过检查，掌握桥梁的外观整体和局部构件的技术状况，分析结构出现缺陷和损坏的原因及对桥梁使用性能的影响。
3.1.2 桥梁静动载试验①掌握结构的实际工作状况，判断桥梁的实际承载能力。
桥梁动静试验简述
公路桥梁检测动静载试验简述1.引言近年来，随着经济技的发展和科学技术的提高，作为国民经济动脉的交通运输也得到了极大的发展，公路作为交通运输的重要组成部分，承担了70%左右的交通运输任务，在我国民经济建设和人民生活中起着极为重要的作用。
据交通运输部统计数据显示，截止2010年底，我国已建成通车公路总里程达398.4万公里，其中高速公路通车里程达7.4万公里，公路桥梁超过60万座，公路桥梁已经成为我国交通运输的关键环节。
为了保障公路桥梁的质量，尤其是采用新结构、新材料、新工艺的桥梁质量，交通部颁布的《公路养护技术规范》中明确规定，必须对建成桥梁进行承载力鉴定，以检验桥梁设计与施工质量，判断桥梁结构实际承载能力。
桥梁荷载试验分为静载试验和动载试验，整个检测工作极为细致复杂。
2.公路桥梁动静载试验准备工作2.1 动静载试验计划的编制在进行动静载试验前，需要明晰整个试验过程，预计可能出现的问题入应对措施，以此为基础编写试验计划大纳。
通常试验计划包括试验目的、试验准备、加载方案、观测方案、加载控制、安全找施、成果分析、报告编写几部分内容。
在编写试验计划大纲时，需要充分把握实验桥梁的特点，提出符合桥梁特点的动静载试验目的和要求。
整个试验各个环节，都应当严格按照国家相关规范、标准进行，对于采用新结构、新材料、新工艺的桥梁工程，如果国内缺少相关规范和标准，可以参考国外相关规范和标准进行。
2.2 动静载试验的组织公路桥梁动静载试验组织，主要包括相关资料的收集整理、桥梁现状检查、加载设备选择几个部分。
所需收集的资料包括设计文件、施工资料、验收报告、试验材料、交通量分析以及国内外类似试验案例相关技术资料。
桥梁现状的检查主要是外观的检查，其目的是初步分析桥梁病害原因、桥梁大致工作情况，包括上下部结构、支座等的外观检查，如构件尺、支座布置、裂缝情况、混凝土剥落情况、附属设施质量等。
在选择动静载试验加载设备时，应当根据试验目的、现场条件、加载需求、经济可行来进行选择，静载试验常用的加载设备有车辆荷载直接加辆或重物加载两种，车辆荷载加载是桥梁静载试验采用较多的方法，一般利用重型载重汽车或施工机械车辆进行，重物加载承载架的搭设和加载物的堆放应注意安全、合理，符合加载重量分布的要求。
大桥动静载检测试验方案
大桥动静载检测试验方案1.概述2.试验目的（1）通过荷载试验，检验桥梁的工程质量，验证结构的可靠性，为桥梁竣工验收提供必要的技术数据。
（2）通过实桥的静载试验，了解结构在试验荷载作用下的实际工作状态，检验结构承载能力是否达到设计标准。
（3）通过动力荷载试验，了解桥跨结构的自振特性，以及在长期使用荷载作用下的动力性能。
为今后营运提供初始状态数据，建立大桥的原始档案。
3.试验依据(1)《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004）(2)《混凝土结构试验方法标准》（GB50152-92）(3)《大跨径混凝土桥梁的试验方法》（交通部公路科研所等 1982.10）(4)《公路旧桥承载能力鉴定方法》（交通部标准1988）(5) 公路桥梁设计、施工有关规范、规程及标准(6)大桥有关设计文件、施工图等技术资料4.试验主要项目4.1全桥考察(1)结构外观检查桥梁结构的现有工作状态和外观。
(2)混凝土强度采用回弹的方式现场检定各结构部位的混凝土强度。
4.2静载试验(1)结构检算及荷载设计根据考察及检测结果，按实际情况对桥梁进行全面的内力及变形的结构检算，并进行试验荷载设计。
(2)静载试验①准备工作测试断面的选取及测点布置，元件布设，仪器调试。
②现场加载试验1）环境参数检测2）加载试验在试验荷载（正载、偏载）作用下测定：●主梁中跨、边跨跨中的最大挠度值及中跨、边跨挠曲状况；●主梁控制断面最大正弯矩；●主梁控制断面最大负弯矩；●试验过程中结构裂缝的出现、扩展及闭合观测；4.3动载试验(1)结构的动力特性（自振频率、振型、阻尼特性）(2)结构的动力响应（动力系数、振幅等）5.试验方法及相应使用的主要仪器设备5.1全桥考察5.1.1桥面系的检查(1) 桥面铺装：以桥跨为单元进行检查记录，用钢尺量出其大小，将病害的名称、程度、大致位置画出示意图，对严重的病害进行拍照以便查找。
检测内容包括：桥面铺装有无严重的裂缝（龟裂、纵横向裂缝）、坑槽、波浪、桥面防水层是否漏水。
浙江省桥梁荷载试验收费标准
3.5
4.5
6。0
2.4
2.8
3。0
T形刚构桥
新桥
3。0
5。0
9.0
14。0
2.0
2.5
3。0
4.0
旧桥
3。5
5。5
10.0
16.0
2.0
2。5
3.0
4。0
连续梁桥
新桥
3.55.59.0 Nhomakorabea13.0
2。0
2。5
3。5
4。5
旧桥
4。0
6。0
10。0
15.0
2。0
2。5
3。5
4.5
连续刚构桥
新桥
3.5
5。5
桥梁荷载试验收费标准
桥梁结构类型
试验类型
单价(万元）
备注
静载试验(单跨)
动载试验（单跨)
小
中
大
特大
小
中
大
特大
简支梁、板桥
新桥
3。0
4。0
5。0
2.0
2。2
2.5
1、不含施工配合、加载车等费用；
2、对有较严重病害或缺失历史资料的桥梁，对有较大实施难度及技术难度的大桥、特大桥应考虑乘以一定的难度系数。
旧桥
10.0
15.0
2。0
2.5
3。5
4.5
旧桥
4.0
6.0
12.0
17.0
2。0
2.5
3.5
4。5
拱桥
新桥
3.0
7。0
10.0
16.0
2。0
2。5
3.5
4。5
旧桥
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
216 TRANSPOWORLD 2012No.17 (Sep)
n——振动阶数； g——重力加速度； W——单位索长的重量。
由索力和自振频率的关系可求得
索力T的值。 动载测试内容与方法
动力测试主要包括自振特性测 试、跑车试验跳车试验。自振特性测试 方法是测试环境随机荷载激振而引起的 桥跨结构微幅振动响应，通过计算机记 录并实施FFT信号处理分析出频域响应 结果。行车试验采用车辆以特定速度往 返通过桥跨结构，测定桥跨结构在运行 车辆荷载作用下的动力反应。障碍行车 时在截面处桥面上设置障碍物模拟桥面 铺装局部损伤状态，以测定桥跨结构在 桥面不良状态时运行车辆荷载作用下的 动力反应。由动态应变仪测试主梁的动 态应变。
在工况A和工况B下，各个测点挠 度见表3。表3中数据表明挠度的实测 值均小于理论值，并且校验系数介于 0.548～0.730之间，均小于1.00，满载 时，跨中横梁的实测挠度与理论挠度吻 合的较好，由此可见该桥的实际刚度比 理论刚度大，同时卸载后残余变形较 小，说明结构在弹性工作范围内。
间，可见应力水平并不高。 在工况B下，拱脚断面拱肋的校
验系数在0.613～0.621之间，均在 合理范围之内。实测最大应力介于 为-4.158～2.478 MPa（钢的应力）之 间，可见应力水平较低。在三种工况 下，应力测试值的绝对量值并不大，因 此可见主梁处于弹性工作状态，并具有 足够的强度。
拱肋及横梁梁挠度分析
B桥梁隧道 RIDGE&TUNNEL
单跨拱桥静动载试验
文/王志君
工程概述
某桥为跨径88m的下承式无横撑 钢管混凝土系杆拱桥。两片拱肋均为哑 铃型截面，均由两根Φ1000×14mm 钢管与14mm厚的钢板焊接而成。系梁 设在机动车道和非机动车道之间，箱形 截面，截面高2.0m，宽3.0m。系梁内 配有预应力钢束。吊杆间距4.0m，由 73Φ7镀锌高强钢丝组成。桥面系由预 应力混凝土横梁、钢筋混凝土加劲纵梁 和槽形板组成。桥面布置为0.25m（栏 杆）+2.5m（人行道）+3m（拱系梁） +21m（机动车道）+3m（拱系梁） +2.5m（人行道）+0.25m（栏杆）。 设计荷载等级为城-A级，人群荷载集度 为3.5kN/m2。
实测索力/kN 235.1 255.8 219.8 199.1
计算值/kN 279.9 336.6 271.4 223.7
校验系数 0.84 0.76 0.81 0.89
表2 A、B、C工况下拱肋和系梁应变值
测点
理论值/εμ
跨中拱肋上缘
-33.4
工况A
跨中拱肋下缘 跨中系梁上缘
6.0 -41.4
跨中系梁下缘
61.7
1/4跨拱肋上缘
-42.5
工况B
1/4跨拱肋下缘 1/4跨系梁上缘
24.7 -81.4
1/4跨系梁下缘
93.6
工况C
拱脚拱肋上缘 拱脚拱肋下缘
-32.3 19.0
试验值/εμ -19.8 3.4 -36.9 54.4 -23.7 14.6 -62.3 75 -19.8 11.8
校验系数=试验/理论 0.593 0.567 0.891 0.882 0.558 0.591 0.765 0.801 0.613 0.621
吊杆拉力测定法采用人工激振， 测定时用索夹将传感器固定在拉索上进 行激振和信号采集，可得到索的自振频
率，再由索力和自振频率关系推求索 力。由索的振动微分方程可知:
式中：
fn——索的第n阶自振频率； l——索的计算长度；
图1 拱肋截面应力测点布置
表1 吊杆拉力
工况
吊杆编号
工况AΒιβλιοθήκη 1/4跨 跨中工况B
1/4跨 跨中
静载试验结果与分析
吊杆拉力测试分析
由表1可知吊杆拉力校验系数介于 0．76～0.89之间。吊杆拉力结构校验 系数处于合理范围内，吊杆拉力的实测 值与计算值相符较好，表明吊杆受力合 理，符合设计要求。
拱肋和系梁应力分析
拱肋与系梁的应变在工况A、 B、C下实测值和理论值见表2，其中 工况A为跨中最大弯矩工况，工况B为 1/4跨最大弯矩工况，工况C为拱脚最 大弯矩工况。
矩作等效加载。静载加载过程中采用分 级加载，既可以确保结构的安全，同时 可以测试偏载工况下结构的受力状况。
静载测试内容与方法
静载加载工况下主要测试拱肋、 系梁应力，吊杆的拉力，拱肋挠度与系 梁挠度。应力测试采用粘贴箔式应变 计，由电阻应变测量系统测量，温度补 偿用搁置在测点附近事先贴好应变花的 混凝土块实现补偿。拱肋应力测点布置 见图1。
可见在工况A下，跨中断面拱肋 和系梁的校验系数在0.567～0.891之 间（通常校验系数在0.5～1.1之间）， 均在合理范围之内，拱肋最大应力介 于-7.70～11.424MPa（钢的应力）之 间，可见应力水平相对较低。
在工况B下，1/4跨断面拱肋和系 梁的校验系数在0.558～0.801之间， 均在合理范围之内。拱肋最大应力介 于-13.08～15.75MPa（钢的应力）之
表3 拱肋及横梁挠度
工况
测点位置
工况A
跨中拱顶 跨中梁顶
1/4跨拱顶
工况B
1/4跨梁顶 3/4跨拱顶
3/4跨梁顶
挠度实测值/mm 4.50 4.50 7.50 10.00 4.00 5.50
挠度计算值/mm 8.20 5.20 12.30 13.70 8.52 7.64
校验系数 0.548 0.865 0.610 0.730 0.469 0.720
实施成桥静动载试验目的在于检 验设计与施工质量，确定工程的可靠 性，了解桥跨结构的实际工作状态，判 断实际承载能力，评价其在设计使用荷 载下的工作性能。通过动力试验了解桥 跨结构的固有振动特性以及其在长期使 用荷载阶段的动力性能，论证其抗风、 抗震性能。
荷载试验设计与实施方法
静载加载设计
试验加载位置与加载工况的确 定主要根据设计控制荷载在拱肋、系 梁上产生的最不利弯矩效应值，按 0.8～1.05的效率系数等效换算而得。 尽可能用最少的加载车辆达到最大的试 验荷载效率，同时应考虑简化加载工 况，缩短试验时间，每一加载工况依据 某一检验项目为主，兼顾其它检验项 目。理论计算采用平面专用有限元程序 作分析，根据分析结果该桥主要针对拱 肋的拱脚截面、1/4截面、拱顶截面与 系梁的正、负最大弯矩以及横梁最大弯