5 桥梁结构荷载试验
荷载试验的目的及主要内容

第五章桥梁荷载试验第一节荷载试验的目的及主要内容一、荷载试验的目的桥梁荷载试验分静载试验和动载试验,进行桥梁荷载试验的目的是检验桥梁整体受力性能和承载力是否达到设计文件和规范的要求,对于新桥型及桥梁中运用新材料、新工艺的,应验证桥梁的计算图式,为完善结构分析理论积累资料。
对于旧桥通过荷载试验可以评定出其运营荷载等级。
二、荷载试验的主要内容桥梁的荷载试验是一项复杂而细致的工作,技术含量高,应根据荷载试验的目的进行认真的调查,必要时进行相关的理论分析。
在此基础上周密地考虑试验的全过程,预计可能出现的问题及处理方法,制定出切实可行的试验计划(包括荷载试验的主要内容)。
荷载试验的主要内容为:(1)荷载试验的目的;(2)试验的准备工作;(3)加载方案设计;(4)测点设置与测试;(5)加载控制与安全措施;(6)试验结果分析与承载力评定;(7)试验报告编写。
三、荷载试验的准备工作荷载试验正式进行之前应做好下列准备工作。
1.试验孔(或墩)的选择对多孔桥梁中跨径相同的桥孔(或墩)可选1-3孔具有代表性的桥孔(或墩)进行加载试验。
选择时应综合考虑以下因素:(1)该孔(或墩)计算受力最不利;(2)该孔(或墩)施工质量较差、缺陷较多或病害较严重;(3)该孔(或墩)便于搭设,脚手架,便于设置测点或便于实施加载。
选择试验孔的工作与制定计划前的调查工作结合进行。
2.搭设脚手架和测试支架脚手架和测试支架应分开搭设互不影响,脚手架和测试支架应有足够的强度。
刚度和稳定性。
脚手架要保证工作人员的安全、方便操作。
测试支架要满足仪表安装的需要,不因自身变形影响测试的精度,同时还应保证试验时不受车辆和行人的干扰。
脚手架和测试支架设置要因地制宜,就地取材,便于搭设和拆卸,一般采用木支架或建筑钢管支架。
当桥下净空较大不便搭设固定脚手架时,可考虑采用轻便活动吊架,两端用尼龙绳或细钢丝绳固定在栏杆或人行道缘石上。
整套设置使用前应进行试载以确保安全,活动吊架如需多次使用可做成拼装式以便运输和存放。
工程结构实验5 桥梁结构荷载试验

Ss S 1 + µ )
2、加载形式与控制 试验荷载载位有两种形式: ⑴试验荷载载位有两种形式: 沿桥轴方向加载, 垂直于桥轴方向加载。 ①沿桥轴方向加载, ②垂直于桥轴方向加载。设计加 载时除注意试验荷载纵向加载位置外, 载时除注意试验荷载纵向加载位置外,同时还要注意荷 载横向加载图式,横向加载图示有对称和偏心加载 对称和偏心加载。 载横向加载图式,横向加载图示有对称和偏心加载。 分级控制的原则如下: ⑵分级控制的原则如下: 当加载分级较为方便时, ① 当加载分级较为方便时,可按最大控制截面内力荷 载工况分为4 载工况分为4~5级; 使用载重车加载,车辆承重有困难时也可分为3 ② 使用载重车加载,车辆承重有困难时也可分为3级加 载; 如果桥梁的调查和验算工作不充分,或桥况较差, ③ 如果桥梁的调查和验算工作不充分,或桥况较差, 应尽量增多加载分级, 应尽量增多加载分级,且最大内力不应超过控制荷载作 用下的最不利内力。 用下的最不利内力。
最好每级加载后卸载,也可逐级加载,达到最大 最好每级加载后卸载,也可逐级加载, 荷载后逐级卸载。每级加载应具有一定的时间间隔, 荷载后逐级卸载。每级加载应具有一定的时间间隔, 一保证加载后桥梁结构能充分变形并达到稳定。( 。(一 一保证加载后桥梁结构能充分变形并达到稳定。(一 10min—15min 15min)。 般10min 15min)。 动载试验一般安排汽车车列( 动载试验一般安排汽车车列(对小跨径桥也可用 单车)在不同车速时的跑车试验,跑车时速一般为 单车)在不同车速时的跑车试验, 5km、10km、20km、30km、40km、50km。( 。(一般最大 5km、10km、20km、30km、40km、50km。(一般最大 0.6倍设计车速 倍设计车速) 为0.6倍设计车速)
桥梁结构荷载试验

成桥动力荷载试验三、桥梁动载试验(一)检测项目和参数桥梁结构动力荷载试验的项目内容包括:1、检验桥梁结构在动力荷载作用下的受迫振动响应,如桥梁结构动位移、动应力等动力响应,测试桥梁结构的位移冲击系数、应力冲击系数;2、测定桥梁结构的自振特性,如结构的自振频率、振型和阻尼比等的脉动试验或跳车激振试验;3、测定动荷载本身的动力特性,如动力荷载的大小、自振频率等。
(二)检测方案进行桥梁结构动荷载之前,应编写试验方案,其主要内容包括:1、试验目的和依据;2、试验项目和主要测试参数,确定试验荷载工况,并设计测点布置图,每一测点均应有编号,给出测点布置图;3、根据试验项目和要求,选择试验仪器设备,计划设备布置方案;4、制定试验日程,明确人员分工,使测试过程做到统一指挥,有序进行;5、提出试验过程中需要业主配合的有关事项,如:联系方式、提供电源、必要的脚手架和及时的交通管制等。
(三)仪器设备桥梁结构振动测试的测试传感器,主要包括:应变传感器和振动响应传感器。
应变传感器可以采用和静态应变测试相同的应变片,振动响应传感器主要测试动态位移、速度和加速度,采用的传感器主要有加速度传感器和拾振器。
动载试验常用的仪器、仪表的使用精度和测量范围如表1所示。
表1 桥梁结构动载试验常用仪器及技术参数(四)作业指导书1、桥梁结构振动测试的目的桥梁结构的动载测试是研究桥梁结构的自振特性和车辆动力荷载与结构的耦合振动特性,是判断桥梁结构运营状况和承载能力的重要指标。
2、准备工作动载试验前,首先应按照试验方案进行准备工作,其内容主要包括:(1)搜集与试验桥梁有关的设计资料和图纸,详细研究确定试验荷载;(2)现场调查桥上和连接线线路状况、线路容许速度和车量实际过桥速度;(3)了解有关试验部位情况,确定导线布置和布线方案以及仪器安放位置的确定;(4)对拟开展试验的项目和测试点,进行理论分析计算,得出试验荷载作用下结构的应力、位移及自振频率,以便与实测值进行比较分析。
桥梁结构动态荷载试验方案及结果分析

桥梁结构动态荷载试验方案及结果分析一、引言桥梁作为城市交通重要的基础设施之一,其承载能力的安全性和可靠性至关重要。
为了确保桥梁结构在实际使用过程中能够安全可靠地承受各种荷载,动态荷载试验是必不可少的评估手段之一。
本文旨在探讨桥梁结构动态荷载试验方案及结果分析。
二、动态荷载试验方案1. 试验目标动态荷载试验的首要目标是评估桥梁结构在实际使用荷载下的动态响应特性,如振动频率、加速度等。
此外,试验还应考虑桥梁在临时荷载或地震等异常情况下的响应能力,以确保桥梁具备足够的抗震能力。
2. 试验装置为了模拟真实的动态荷载条件,试验中需要使用相应的试验装置。
常见的试验装置包括动力振动台、液压缸、振动板等。
根据桥梁结构的特点和试验目标,选择合适的试验装置非常重要。
3. 试验布置试验前需要确定试验布置方案,包括试验点的选择和布设方式。
试验点的选择应涵盖桥梁的各个关键部位,并且要充分考虑结构的几何形状和荷载传递路径。
试验布设方式通常有单点激励、多点同步激励等,具体选择应结合试验目标和试验装置的特点进行。
4. 试验荷载试验荷载是动态荷载试验中的核心内容,包括静态荷载和动态荷载。
静态荷载通常是桥梁使用阶段的标准荷载,如行车荷载、人行荷载等。
动态荷载则可以通过地震模拟或者实际的交通载荷模拟得到。
根据试验目标和具体情况,确定合适的试验荷载是保证试验准确性的关键。
5. 试验参数及采集在动态荷载试验过程中,需要对试验参数进行准确的采集和记录。
试验参数可以包括桥梁结构的振动加速度、位移、应力等。
为了确保数据的准确性和可靠性,选择合适的传感器并进行合理的布置非常重要。
三、试验结果分析1. 数据处理试验结束后,需要对采集到的试验数据进行处理。
数据处理可以包括滤波、转换和归一化等步骤,以消除噪声和提取有效信息。
根据试验目标,可以采用频域分析、时域分析等方法对数据进行进一步处理。
2. 结果分析根据试验数据的处理结果,可以进行桥梁结构的动态响应分析。
桥梁荷载试验的目的及主要内容PPT课件

主塔塔顶纵桥向最大水平变位与塔脚 截面最大弯矩工况
(2)附加工况 中孔跨中附近拉索最大拉力工况 主梁最大挠度工况 辅助墩最大竖向反力工况
试验方案与实施
二、试验荷载等级的确定:
控制荷载
(1)汽车和人群(标准设计荷载); (2)挂车或履带车(验算荷载) (3)需通行的特殊重型车辆。
旧桥:(1)确定桥梁结构的承载能力及营运条件 (2)分析桥梁病害原因及其变化规律
荷载试验的目的及主要内容
二、主要工作内容:
(1)明确荷载试验的目的; (2)试验准备工作; (3)荷载试验的方案拟定(包括静载试验与动载试验测试 项目) (4)荷载试验的测点设置与测试仪器、设备组配; (5)荷载试验的加载等级控制与试验过程安全控制; (6)试验数据分析与结构性能评定; (7)试验报告编写
3、温度补偿
用应变片测量应变时,它除了能感受试件受力后的变形外,同样 也能感受环境温度的变化而引起电阻应变仪指示部分的示值变动,这 称为温度效应。
a.电阻丝温度改变 b.材料与应变片电阻丝的线膨胀系数不同
由于温度对电阻值变化影响很大,利用电桥特性,可以采用适当 的方法消除这种影响。
必须注意,工作片和温度补偿片的电阻值、灵敏系数以及电阻 温度系数应相同,分别粘贴在构件上和不受力的试件上,以保证 它们因温度变化所引起的应变片电阻值的变化相同。
应变—电阻变化—电压(或电流)变化—放大—记录—数据处理
电测法具有灵敏度高的特点,应变片重量轻、体积小且可在高(低) 温、高压等特殊环境下使用,测量过程中的输出量为电信号,便于实现自 动化和数字化,并能进行远距离测量及无线遥测。
静载试验仪器设备
1、电阻应变片
① 电阻应变片优点 ② 电阻应变片构造 ③ 电阻应变片分类 ④ 金属应变片工作原理 ⑤ 电阻应变片的选用 ⑥ 电阻应变片的粘贴技术
桥梁荷载试验

桥梁荷载试验内容提要⏹1.荷载试验基本知识⏹2.荷载试验准备工作⏹3.静力荷载试验⏹4. 动态荷载试验⏹5.桥梁检测相关图片第一章:荷载试验的基本知识桥梁荷载试验就是一种比较直观评定桥梁承载力的方法。
1.1 荷载试验的定义是通过对结构进行脉动测试、汽车的行车、跳车、刹车激振或共他方式的激振试验测试桥梁结构上各控制部位的动挠度、动应变、模态参数,然后通过模态参数识别结构的损伤。
静力荷载试验是将静力荷载作用在桥梁上的指定位置,测试结构的静应变(应力)、位移(挠度)和裂缝等项目,推断桥梁结构在荷载作用下的工作状态,评定结构的承载能力和安全性能是否符合设计和使用的要求。
荷载试验动态荷载试验(1)工程检验性质:1)验收性荷载试验2)鉴定性荷载试验(2)最大荷载量:1)基本荷载试验2)轻型荷载试验3)重型荷载试验分类主要内容(1)脉动试验(2)跑车试验(3)跳车试验(4)刹车试验荷载试验的条件1.2荷载试验的条件(1)竣工验收前的新建、改建、扩建和加固的中桥、大桥、特大桥及特殊结构桥梁满足下列条件的桥梁须做荷载试验(2)投入使用后最近五年内未进行荷载试验的桥梁(3)经定期检测评定等级为D级或不合格级,且采用其它检测方法仍难以确定其整体性能和使用功能的桥梁(4)验证结构设计理论的实验性桥梁(5)对于设计中动态问题突出的特大跨度桥梁(如地震区、沿海飓风区、考虑船舶撞击的桥梁),应进行特殊设计的动态荷载试验(6)其它有需要进行承载能力鉴定的桥梁1.3荷载试验的目的新建桥梁1)检验桥梁设计施工质量荷载试验目的既有桥梁2)判定桥梁结构的实际承载力3)验证桥梁结构的设计理论和设计方法1)确定桥梁结构的承载能力及营运条件2)分析桥梁病害原因及其变化规律1.4荷载试验的主要内容荷载试验主要内容包括:1)明确荷载试验的目的2)试验准备工作3)荷载试验的方案拟定4)荷载试验的测点设置与测试仪器、设备组配5)荷载试验的加载等级控制与试验过程安全控制6)试验数据分析与结构性能评定7)试验报告编写一般的,以上荷载试验内容主要包含在三个阶段:一般的,以上荷载试验内容主要包含在三个阶段桥梁结构的考察和试验准备(1-2)加载试验与观测(3-5)测试结果的分析与评定(6-7)第二章:荷载试验的准备工作2.1 试验方案1)试验要求:目的、类型、项目和依据标准。
桥梁荷载试验校验系数
桥梁荷载试验校验系数1. 背景介绍桥梁作为一种重要的交通运输设施,承载着行车和行人的重量。
在桥梁设计和施工过程中,荷载试验是不可或缺的一步。
荷载试验的目的是验证设计的合理性,确保桥梁在使用过程中具有足够的安全性和稳定性。
荷载试验校验系数是评估桥梁荷载试验结果的指标,通过对试验数据进行校验,可以验证设计理论的准确性,并为后续工程提供参考。
2. 荷载试验的意义桥梁荷载试验是在桥梁建成之后进行的一项重要测试。
通过荷载试验,可以验证和评估桥梁的质量和安全性,以及设计参数的准确性。
具体意义如下:2.1 确保桥梁结构的安全性荷载试验可以评估桥梁结构的安全性,包括边界条件下的承载能力、挠度、位移等参数。
通过试验结果,可以判断桥梁结构是否满足设计要求,对于超载情况或者设计缺陷,及时进行修正和改进。
2.2 验证设计理论的准确性荷载试验可以验证和评估设计理论的准确性,比如结构强度理论、土壤力学理论等。
通过试验数据的校验,可以判断设计参数是否合理,为后续工程提供依据。
2.3 确定荷载试验校验系数荷载试验校验系数是评估试验结果的重要指标,包括荷载系数、变形系数等。
该系数可以用于修正设计参数、验证设计理论,并提供桥梁设计和施工的参考依据。
3. 荷载试验校验系数的计算方法荷载试验校验系数的计算方法主要包括根据试验数据计算最大承载力和挠度等参数,以及校验和修正设计参数的方法。
具体计算步骤如下:3.1 数据采集与处理在荷载试验过程中,需要采集桥梁的应力、应变、挠度等数据。
通过传感器和测量设备采集数据,并进行处理和分析,得到桥梁在不同荷载作用下的响应情况。
3.2 最大承载力的计算根据试验数据和分析方法,可以计算桥梁在最大荷载作用下的承载能力。
一般通过应力-应变关系曲线计算最大承载力,并与设计参数进行对比。
3.3 挠度的计算挠度是评估桥梁变形和稳定性的重要指标。
根据试验数据和变形理论,可以计算桥梁在荷载作用下的挠度,并与设计要求进行对比。
桥梁结构荷载试验
桥梁结构荷载试验桥梁结构荷载试验是对桥梁的承载能力和安全性能进行评估的重要手段之一、通过对桥梁进行不同类型荷载的施加,可以模拟实际使用情况下的力学行为和响应,对桥梁结构的设计和施工提供科学依据。
下面将详细介绍桥梁结构荷载试验的内容和步骤。
一、荷载试验的目的:1.评估桥梁结构的承载能力和安全性能;2.验证桥梁设计和施工的可靠性和合理性;3.提供桥梁结构的实际受力和变形信息。
二、荷载试验的类型:1.静载试验:施加静力荷载,直接测量桥梁结构的应力、应变、挠度等参数,评估结构的变形和破坏特性。
2.动载试验:施加动力荷载,观测桥梁的振动响应,分析结构的固有频率、模态形态等信息。
三、荷载试验的步骤:1.准备工作:确定试验桥梁的类型、形式、规模和试验荷载,制定试验计划。
2.安装测点:在桥梁结构上布置压力传感器、应变计、位移计等测点,用于记录和监测试验过程中的受力和变形情况。
3.施加荷载:根据试验计划,选择适当的荷载方式,施加在桥梁上,如车辆、锚固装置等。
4.数据采集:使用数据采集系统实时记录和存储试验过程中的测量数据。
5.观测记录:观察试验过程中的变形和破坏情况,并记录下来。
6.分析评估:根据试验数据和观测记录,对桥梁结构的承载能力和安全性进行评估分析。
7.结果验证:将试验结果与设计要求和规范标准进行验证,判断桥梁结构是否满足要求。
8.报告总结:根据试验结果和分析,编制试验报告,总结试验过程和结论,提出对桥梁结构的改进建议。
四、荷载试验的注意事项:1.试验过程中要保证试验桥梁的稳定性和安全性,避免试验荷载造成过大的变形和破坏。
2.正确选择试验荷载的类型和大小,保证试验结果的可靠性和准确性。
3.严格按照试验计划和步骤进行试验,确保试验的规范性和可重复性。
4.在试验中及时记录和保存试验数据和观测记录,确保数据的完整性和可靠性。
5.结果分析和评估应基于科学的理论和方法,确保评估的准确性和客观性。
6.报告总结应清晰、准确地表达试验过程和结果,提出合理的改进建议。
桥梁结构荷载试验
土木建筑学院
4.2.7 静载试验实例
测试结果:以往广州方向第一跨跨中拱顶截面加载为例
➢ 挠度:在各级荷载作用下,卸载后变形基本恢复,说明主要承重结构 处于弹性工作状态。
横向测点,沿截面高度测点,温度测点 试验仪器:
✓ 测量应变:百分表,千分表,应变片,应变计,电阻平衡箱 ✓ 测量挠度:精密水准仪,水准尺,吊锤 ✓ 测量裂缝:裂缝观测仪
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4.2.4 静载试验程序
加载程序
零载第一级卸载,零载第一级第二级第一级卸载,…… 加载稳定时间:> 5min 加载过程注意观测:控制点的位移,应变,薄弱部位破损状况 终止加载: ① 控制点的位移、应变超过容许值; ② 裂缝长度、宽度或数量急剧增加,影响结构使用寿命; ③ 实测挠度与理论计算值相差过大; ④ 墩台变形过大或出现不稳定状况。
构的安全程度
实测挠度,应力
✓ 结构校验系数: 挠度,应力 理论挠度,应力
η> = < 1, 结构强度不足,理论与实际相符,结构强度足够
结构刚度分析:
相对挠度与规范比较
结构抗裂性分析:
fmax L
f L
✓ 对预应力混凝土桥梁,出现第一条裂缝时的荷载为开裂荷载Pr,结构
抗裂安全系数:
Kf
Pr P
100
4.2.7 静载试验实例
石角大桥往广州方 向第一跨第三载位 车辆布置立面图
广州
400
200 200
400
往广州方向第二跨跨中线
往广州方向第一跨跨中线
桥梁荷载试验
静载试验过程
二、加载的实施与控制:
1、加载程序
重物加载:按荷载分级(一般4~5级)逐级加载,每级荷载堆放位置 准确、整齐稳定。荷载施加完毕后,逐级卸载。 车辆加载:用车辆加载时,先由零载加至第一级荷载、卸载至零载; 再由零载加至第二级何载,卸至零载……,直至所有荷载施加完毕 (有时为了确保试验结果准确无误,每一级荷载重复施加1~2次)。每 一级荷载施加次序为纵向先施加重车,后施加前后标淮车;横向先施 加桥中心的车辆,后施加外侧的车辆。
试验方案与实施
一般应实测控制截面的横向应力增大系数。当结构横向联系构件质量 较差,连接较弱时,则必须测定控制截面的横向应力增大系数。简支梁跨中 截面横向应力增大系数的测定,既可采用观测跨中沿桥宽方向应变变化的方 法,也可采用观测跨中沿桥宽方间挠度变化的方法来进行计算或用两种方法 互校。 对于剪切应变测点一般采取设置应变花的方法进行观测,为了方便,对 于梁桥的剪应力也可在截面中性轴处主应力方向设置单一应变测点来进行观 测。梁桥的实际最大剪应力截面应设置在支座附近而不是支座上,即设在自 梁底支承线与水平成45度方向斜线与截面中性釉的交点上。 3、温度测点的布设 选择与大多数测点较接近的部位设置1~2处气温观测点。此外,可根 据需要在桥梁主要测点部位布置一些构件表面温度观测点,尤其对于温度 敏感的大跨径索支承体系桥梁,宜沿跨径长度人们多设置一些气温观测点。
应变测量原理:利用电桥平衡测量电阻改变,从而进一步得到应变。
B
R1
A R4 D E
R2 C
电桥平衡(UBD=0): R1 R 3 R 2 R 4 若R1~R4为四个阻值相同应变片,受力后, BD间电压改变为: D R1 D R2 D R3 D R4 E U BD ( ) 4 R1 R2 R3 R4
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桥梁荷载试验分静载试验和动载试验,进行桥 梁荷载试验的目的是检验桥梁整体受力性能和 承载力是否符合设计要求;对于新桥型及桥梁 中运用新材料、新工艺的应验证计算图式,为 完善结构分析理论积累资料;对于旧桥通过荷 载试验可以评定其运营荷载等级。 桥梁结构在荷载作用下所产生的变形可以分为 两类: ①变形能反映结构的整体工作状态; ②变形反映结构的局部工作状态。
2、静载试验成果及分析 静载试验检测了桥跨结构在试验荷载作用下的如下反应: ①桥跨结构的荷载变形反应; ②桥跨结构的荷载应力反应; ③桥跨结构的荷载裂纹特性。 3、动载试验成果及分析 动载试验测试了桥跨的动力特性及车辆荷载下的动力反应, 有关结果分述如下: ① 结构动力特性 在受检桥孔的跨中,放臵竖向传感器,测试了桥跨结构在不 同车辆行进条件下的结构振动反应,通过对所记录的振动时 程反应曲线的分析,得到结构自由振动的基本性态。 ② 结构动力反应 通过对测点动应变与动位移时程曲线的分析,推得了受测桥 跨的荷载冲击系数。 4、试验鉴定报告编写
桥梁结构静载试验的基本任务是: ① 测定挠度,可以了解结构的刚度并分析结构的 弹性和非弹性性质。挠度的不正常发展还能说明结 构中的局部现象; ② 测定转角可以用来分析超静定结构; ③ 控制断面的最大应变和应变沿断面的分布规律 是我们推断结构极限强度的重要指标。 桥梁结构动载试验的基本任务是: ① 测定动荷载的动力特性,即引起结构产生振动 的作用力的数值、方向、频率和作用规律; ② 测定结构的动力特性,即结构或构件的自振频 率、阻尼特性及固有振型; ③ 测定结构在动荷载作用下的强迫振动响应,如 振幅、动应变、冲击系数及疲劳性能等。
• 桥梁荷载试验可大致分为三个阶段: 桥梁结构的考察、试验方案设计及试验准 备阶段; 加载试验与观测阶段; 实验结果的分析与总结阶段。
5-1 桥梁结构的考察、试验设计与准备
一、荷载试验的准备工作 荷载试验正式进行之前应做跨径相同的桥孔(或墩)可选1-3孔 具有代表性的桥孔(或墩)进行加载试验。选择时 应综合考虑以下因素: (1)该孔(或墩)计算受力最不利; (2)该孔(或墩)施工质量较差,缺陷较多或病害 较严重; (3)该孔(或墩)便于搭设脚手架,便于实测。
2、搭设脚手架和测试支架 脚手架和测试支架应分开搭设互不影响,并应具有 足够的强度、刚度和稳定性。 3、静载试验加载位臵的放样和卸载位臵的安排 4、试验人员组织及分工 5、其他准备工作 安全设施、供电照明设施、通信联络设施、桥面交通 管制等工作。
二、试验对象的考察
1、技术文件和资料的收集 2、桥梁结构现状调查 (1)用直观或量测的方法确定结构各部分的几何形状及相互位 臵偏差; (2) 确定墩台的空间位臵和距离、记录有无沉降、隆起、倾 斜和转动等; (3)观察圬工体的外表质量; (4)考察现有的损伤、裂缝、蜂窝、麻面、钢筋外露、混凝土 保护层不够的地方、漏水的地方等; (5)用非破损检验的方法确定结构或构件混凝土实际强度是否 与设计文件相符。 (6)考察支座的位臵、尺寸、有无损伤、活动支座是否灵活、 排水是否符合要求、伸缩缝工作情况是否良好; (7)实测结构材料的实际强度及弹性模量等重要的物理力学性 能指标。
静载试验注意事项: 试验车辆行进至规定位臵后,必须立即关闭发动 机; 数据记录人员对所记录结果进行实时分析对比, 出 现异常数据时及时报告试验总指挥; 记录数据的编号应与测点图所列编号一致。 每级试验时间间隔必须大于10分钟。
2、动载试验程序 ① 预跑车 — 设备现场校验,检测仪器、设备的灵 敏度和可靠性,参数设臵的适宜性; ② 跑车试验 — 车辆从以20kM/h、30kM/h、40kM/h 速度通行,记录结构动应变和动挠度值; ③ 跳车试验— 车辆以20kM/h速度通行,跳过10cm 高三角垫木后记录结构动应变和动挠度反应; ④ 制动试验— 车辆以30kM/h速度通行,在指定位 臵紧急制动后记录结构动应变和动挠度反应 ⑤ 脉动测试 动载试验注意事项: 每次试验行进车辆必须出桥,才能减速制动; 每次试验时间间隔必须大于10分钟。
四、测点设臵
主要测点的布设应能控制结构的最大应力(应变)和最大挠 度(或位移),测点的布设不宜过多,但要保证观测质量,集 中常用桥梁体系的主要测点布设如下: 静载测点: 1、简支梁桥—跨中挠度、支点沉降、跨中截面应变; 附加测点:1/4截面挠度和应变 2、连续梁桥—跨中挠度、支点沉降、跨中和支点截面应变; 附加测点:边跨最大变形和最大内力截面的挠度和应力 3、悬臂梁桥—悬臂端部挠度、支点沉降、支点截面应变; 附加测点:1/4截面挠度和应变 4、拱 桥—跨中与1/4截面处挠度、拱顶、1/4截面和拱脚 截面应变。 附加测点:1/8截面挠度和应变
5-3 实验结果的分析与总结 1、根据桥梁结构的构造形式,对桥跨结构进行了四方面的 检测工作: ① 结构外观与外形尺寸检测; ② 结构线形及强度的检测; ③ 桥跨结构静力性能检测分析; ④ 桥跨结构动力性能检测分析。 2、试验测试分析结果综述如下: (1)桥梁结构检查 在进行现场荷载试验前,对桥跨结构进行了以下几个方面的 检查/检测工作: ① 量测了桥跨的主要轮廓尺寸; ② 测定了主要构件混凝土的强度; ③ 检查了混凝土的表面质量及裂纹状况; ④ 测定了全桥的线形变化情况。
5-2
加载试验与观测
桥梁静动载试验在前期的准备工作以及试验方案 完成后,就可以依照试验方案进行现场加载试验。加 载试验通常先做静载,再做动载。 1、静载试验程序 ① 预压试验 — 消除非弹性变形影响,设备现场校 验,检测仪器、设备的灵敏度和可靠性; ② 正式加载试验 — 按照第一个至最后一个工况次 序逐一完成结构的静载试验,试验遵循如下规定:
动载测点: 1、简支梁桥—跨中挠度、支点沉降、跨中截面应变; 附加测点:1/4截面挠度和应变 2、连续梁桥—跨中挠度、支点沉降、跨中和支点截面应变; 附加测点:边跨最大变形和最大内力截面的挠 度和应力 3、悬臂梁桥—悬臂端部挠度、支点沉降、支点截面应变; 附加测点:1/4截面挠度和应变 4、拱 桥—跨中与1/4截面处挠度、拱顶、1/4截面和拱脚 截面应变。 附加测点:1/8截面挠度和应变
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2、加载形式与控制 ⑴试验荷载载位有两种形式: ①沿桥轴方向加载, ②垂直于桥轴方向加载。设计加 载时除注意试验荷载纵向加载位臵外,同时还要注意荷 载横向加载图式,横向加载图示有对称和偏心加载。 ⑵分级控制的原则如下: ① 当加载分级较为方便时,可按最大控制截面内力荷 载工况分为4~5级; ② 使用载重车加载,车辆承重有困难时也可分为3级加 载; ③ 如果桥梁的调查和验算工作不充分,或桥况较差, 应尽量增多加载分级,且最大内力不应超过控制荷载作 用下的最不利内力。
三、加载方案设计 1、确定试验荷载 为保证荷载试验的效果,必须首先确定试验荷载。试 验荷载可以取控制荷载。依据汽车和人群(标准设计 荷载)、挂车或履带车(标准设计荷载)及需通行的 特殊重型车辆分别多结构截面产生的内力(或变形) 的最不利值对应的荷载作为控制荷载。而动载试验以 汽车荷载作为控制荷载。当客观条件所限,采用的试 验荷载与控制荷载有差别时,为保证是呀效果,在选 择试验荷载的大小和加载的位臵时采用静载试验效率, 动载试验荷载效率进行控制。
试验荷载分级 试验实施过程中应按照试验方案指定的 分级加载方式进行加载试验。 试验控制 第一级荷载施加后,观察结构的反应(应 变、挠度、裂纹),确定第二、三级荷载的施加方式( 是否施加及施加位臵),确保结构安全。 应变采集 待反应稳定后,每级荷载下采用静态应变 测试系统记录结构应变3次,两次时间间隔为5分钟。 位移采集 每级荷载下记录各位移传感器的变化值。 裂纹观察 记录试验跨梁体在无试验荷载作用时的初 始裂纹状态,观测试验荷载加载阶段和卸载后的各箱裂 纹的出现情况和变化。 车位记录 各级荷载施加完成后,量测车辆实际加载 位臵,并详细记录。
最好每级加载后卸载,也可逐级加载,达到最大 荷载后逐级卸载。每级加载应具有一定的时间间隔, 一保证加载后桥梁结构能充分变形并达到稳定。(一 般10min—15min)。 动载试验一般安排汽车车列(对小跨径桥也可用 单车)在不同车速时的跑车试验,跑车时速一般为 5km、10km、20km、30km、40km、50km。(一般最大 为0.6倍设计车速)