桥梁结构动载试验教学
桥梁结构动载试验教学32页PPT
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61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
桥梁结构动载试验教学
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
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。
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。
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。
桥梁动静载试验方法
桥梁动静载试验方法桥梁动静载试验可是确保桥梁安全的超重要手段呢！咱先来说说静载试验。
静载试验就像是给桥梁来一场安静的压力测试。
工程师们会在桥梁上布置好多测量的小设备，像应变片呀，水准仪之类的。
然后呢，把一些重物，可能是大铁块或者装满沙子的袋子，按照设计好的重量和位置放在桥上。
这就好比给桥梁加了个担子，看看它在这种静态压力下的表现。
应变片可以测量桥梁各个部位的变形情况，就像桥梁的小医生在给它做身体检查，看看哪里被压得有点“难受”，也就是变形过大。
水准仪呢，是看桥梁有没有哪里下沉得厉害。
通过这些测量的数据，我们就能知道桥梁的结构是不是够结实，能不能承受日常或者特殊情况下的重量啦。
再来说动载试验，这个就比较有趣啦。
动载试验就像是让桥梁动起来做运动。
可以让不同类型的车辆按照规定的速度在桥上行驶，模拟真实的交通状况。
在这个过程中，测量设备就像小侦探一样，它们要捕捉桥梁在车辆行驶过程中的振动情况。
这个振动频率和幅度都是很关键的信息哦。
如果振动太厉害，就像人跳舞跳得太疯狂，那可能就有问题啦。
比如说，可能是桥梁的结构设计有点小缺陷，或者是有一些地方连接得不够牢固。
而且呀，动载试验还能检测出桥梁在动态荷载下的疲劳性能。
就像人老是重复做一个动作会累一样，桥梁老是受到车辆来来去去的压力，也会疲劳的。
通过动载试验，我们就能提前发现这些小隐患，然后把它们解决掉，让桥梁健健康康的。
总之呢，桥梁的动静载试验是非常重要的，它就像是给桥梁做了一次全面的体检，让我们能放心地在桥上走来走去，不用担心桥梁会突然出啥问题呢。
这背后可是工程师们的精心设计和认真检测的功劳呀。
桥梁动静载荷试验方案
桥梁动静载荷试验方案桥梁动静载荷试验方案是为了测试和评估一座桥梁在正常使用和极端情况下的承载能力和安全性而进行的一项重要实验。
下面是一个简要的桥梁动静载荷试验方案的例子：1. 试验目的：评估桥梁的静态和动态承载能力，确定其在不同荷载情况下的安全性。
2. 试验对象：选择一座符合实际工程的桥梁进行试验。
3. 试验内容：（1）静态试验：按照设计要求，逐渐增加静载荷，观察和记录桥梁的变形情况和应力分布，确定其静态承载能力。
（2）动态试验：施加动态荷载，例如振动装置或车辆通过桥梁，观察和记录桥梁的振动响应和结构变形，确定其动态承载能力。
4. 试验装置：（1）静态试验装置：使用静力加载装置，如液压缸或液压千斤顶，来施加垂直荷载，并使用应变传感器、位移传感器等来监测变形和应力。
（2）动态试验装置：选择适当的振动装置或模拟车辆来施加振动荷载，并使用加速度传感器等来监测振动响应。
5. 试验步骤：（1）准备工作：安装传感器，检查试验装置的正常运行。
（2）静态试验：逐渐增加静载荷，记录桥梁的变形情况和应力分布。
（3）动态试验：按照设计要求施加动态荷载，记录桥梁的振动响应和结构变形。
（4）数据处理：将试验数据进行分析和处理，计算得出桥梁的静态和动态承载能力。
6. 数据分析：（1）静态试验数据分析：根据桥梁的变形情况和应力分布，评估桥梁的静态承载能力。
（2）动态试验数据分析：根据桥梁的振动响应和结构变形，评估桥梁的动态承载能力。
7. 结论与建议：（1）根据试验结果，评估桥梁的承载能力和安全性，给出结论。
（2）根据结论，提出相应的建议，包括结构加固、维护和保养等方面。
总结：桥梁动静载荷试验方案是一个系统的工程实验，通过静态和动态试验来评估桥梁的承载能力和安全性。
通过设计合理的试验装置和精确可靠的数据处理方法，能够为桥梁的设计和使用提供重要依据，确保桥梁的安全性和可靠性。
桥梁静动载试验检测方案讲解精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版预制梁板静载及成桥静、动载试验检测方案预制梁板静载试验方案一、试验目的和内容预制梁板静载试验是对结构工作状态进行直接测试的一种鉴定手段。
结构在试验荷载作用下，通过测试控制截面的静应变、静挠度，并与理论计算结果对比，从而判断结构的工作状态和受力性能。
试验的目的主要是通过对预制梁板在设计使用荷载下的受力性能进行测试，了解单梁的实际受力性能，从而积累科学技术资料，为设计提供试验资料。
二、试验技术标准和依据1、《大跨径混凝土桥梁的试验方法》（经1982年10月在柏林举行的专题第五次专家会议通过），交通部公路科学研究所、交通部公路局技术处、交通部公路规划设计院，1982年10月，北京（以下简称《试验方法》）；2、《公路工程质量检验评定标准》 JTG F80/1-2004；3、《公路桥涵设计通用规范》 JTG D60-2004；4、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004；5、《公路桥梁承载能力检测评定规程（征求意见稿）》交通部公路科学研究所；6、《公路工程技术标准》 JTG B01-2004；7、《桥梁工程检测手册》人民交通出版社;8、《城市桥梁设计荷载标准》CJJ77-98;9、相关的图纸及文件。
三、测试项目和测点布置1、测试跨中砼应变：测试跨中应变能较好地反映设计和施工质量情况，预应力梁以砼应变为主，在梁跨中和一侧四分点梁底、顶板各布置二个应变测点，跨中腹板沿梁高布置三个应变测点，共布置14个应变测点。
2、测试跨中挠度：满足正常使用对结构的刚度要求，体现在跨中挠度应小于设计计算值或规范规定的允许值,梁跨中、四分点各布置二个挠度测点。
3、测试支座变形（沉陷）：测定支座沉陷量是消除其对跨中挠度的影响,两端支座处分别布置二个测点检测支座变形（沉陷）。
4、测定残余值：试验荷载卸载后，测定梁挠度值、应变值与卸载后相对应的残余值比值，利于梁结构试验结果评定。
5、裂缝观测:试验前和试验过程中，对梁结构是否出现裂缝进行观测，拟了解梁施工质量和利于试验数据分析。
铁路桥梁动载试验.ppt
2 测试内容
试验项目可根据不同的结构和具体的试验任务参照下列项目选择 有关内容进行：
（1） 梁体横向和竖向自振频率；
频率是刚度和质量的综合效应，防止共振。
竖向共振：
铁路车辆存在3个距离（轴距、转向架中心距、车长）对应3种竖 向加载频率，移动荷载频率，提速后加载频率提高。
公路不存在这种问题，汽车轴少，共振发展需要时间，一般4~7 个周期。
（10） 支座的横向和竖向动位移；
公路橡胶支座多，铁路以前主要为钢支座。
（11） 梁体和墩台控制截面、钢梁主要杆件的动应力、 动应变（含动力系数）（预应力混凝土梁测试混凝土 应变、普通钢筋混凝土梁测试钢筋应变；挠度代表整 体，应力代表局部）；
（12） 机车和车辆脱轨系数和轮重减载率；
以下桥梁要设置护轮轨
（6）《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）；
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设计内力计算（桥博、Midas 、Ansys ）和试验荷载效应计算
（4）实施细则的制定
测试内容、加载方案、观测方案、仪器仪表选用等方面，必要时 还应进行评审。
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5.2 一般程序
2、现场试验准备
? 交通封闭 ?电源及照明、工作脚手架或挂篮、仪表安装架。 ?加载车辆型号和数量（载重物、车辆轮载过磅、轴距和轮 距测定），桥面车位加载标识。 ?测点布置：应变、位移等布置，测试系统调试
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5、测点设置
?基本原则： 最大应力、最大位移。温度测点 ?梁式桥： 跨中挠度和应变，支座附近或悬臂端截 面沉降和负弯距应变； ?拱桥：主拱圈跨中和L/4处的挠度，拱脚、 L/4和 跨中截面的应变； ? 斜拉桥：主梁跨中、 L/4和L/8处挠度，支座处沉 降，跨中和控制截面应变；塔顶变位，塔身控制截 面应变；钢箱梁桥的斜拉索锚箱应变；控制索索力。 ?悬索桥：加劲梁跨中与 L/8和3L/8 处挠度，支点沉 降；跨中与 L/8和3L/8处截面应变；塔顶纵桥向位移， 塔脚截面应变。
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4）悬索桥
?主要工况： 加劲梁跨中截面最大正弯距 ；加劲梁 L/8截面最大正弯距； 主塔塔顶纵桥向最大水平变位 与塔脚截面最大弯距； ?附加工况：加劲梁最大竖向挠度；主缆锚跨索股 最大张力；加劲梁梁端最大纵向漂移；吊杆（索） 荷载张力最大增量；主缆截面温度和索塔截面温度 同步测试。
5 桥梁结构静动载试验
5.1 主要目的
静载试验和动载试验，主要目的： ?检验桥梁设计与施工的质量（新建桥）
施工中做施工监控和监测，成桥后进行现场荷 载试验，竣工验收重要资料。 ?判断桥梁结构的实际承载能力 （旧桥）
超龄、超载、有损伤旧桥加固改造依据。 ?验证桥梁结构设计理论和方法 （新桥型）
为新桥型和桥梁中的新结构、新材料和新工艺创 新发展提供的实测数据。
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车辆荷载 550kN
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立面布置 平面尺寸 车辆荷载横向布置
车道横向折减系数
车道数 2
3
4
5
6
7
8
折减系数 1.0 0.78 0.67 0.60 0.55 0.52 0.50
汽车冲击系数
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3）加载程序
?分级加载：一般分为 3～5级；车辆荷载应 逐辆缓 缓驶入预定位置； ?卸载程序：分级尽量与加载分级对应，以便校对。 ?加载时间：温度变化不大的时间段（如在阴天或 晚上 )加载，每级持续时间不能太长（效应稳定）， 并同步测定温度场。
偏向加载
对称加载
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：跨中最大正弯距；支点最大负弯距；墩身控制 截面弯距。 ?附加工况：L/4截面最大正弯矩；支点处最大剪力；桥墩最 大竖向反力；牛腿最不利受力。
2）无铰拱桥
?主要工况：拱顶最大正弯矩；拱脚最大负弯矩；吊索最大 受力加载 （中下承式拱桥）；系杆最大受力加载（系杆拱 桥）。 ?附加工况：拱脚最大水平推力； L/4 截面最大正弯矩和最大 负弯距；L/4截面正负挠度绝对值之和最大；横梁最不利受 力加载；排架最不利受力加载试验。
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5.2 一般程序
1、 桥梁考察和方案设计（必要条件） （1）技术资料的收集
设计文件、施工文件、施工控制文件、监理记录、原始试验资料、 桥梁养护与维修记录、现有车流量和重载车辆情况等。 技术状况认识
（2）桥梁外观检查
表面裂缝以及露筋情况，支座是否老化，钢结构主要是检查锈蚀以 及使用扭力扳手抽查螺栓松紧度等。 桥梁现状宏观认识。
5.3 试验方案设计
1、试验对象选择 每种结构型式选择跨度最大的一孔或几孔进行
加载试验。（考虑：等跨、不等跨、不同结构形式 和测试布点方便）
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2 、试验荷载效率
?试验荷载产生的控制截面内力及变形等效应不低于设计 荷载效应的80%，用试验荷载效率系数表示：
? ? St ? [0.8 ~ 1.05] Sd (1 ? ? )
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3）斜拉桥
?主要工况 主梁中孔跨中 最大正弯矩； 主梁墩顶支点 截面最
大负弯矩；主塔 塔顶纵桥向最大水平 变位；主塔控 制截面最大弯矩试验。
?附加工况：边跨或次边跨跨中最大正弯矩；主梁 最大水平漂移（主梁纵向漂浮体系）；尾索区斜拉 索最大拉力；主梁最大挠度；辅助墩最大竖向反力； 横梁最不利受力；锚箱最不利受力（钢斜拉桥）； 塔、梁和索温度场的同步测定。
3、加载试验与观测
?按照预定的加载程序对试验桥梁进行加载试验，同时测试 结构受力后的各项性能指标如挠度、应变、裂缝宽度。一般 还应同步测得结构和环境温度场（用于修正温度对实测值的 影响）
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4、结果分析与处理
?原始数据的分析处理：数量转换、数理统计、频 谱分析、过滤温度影响 ?撰写报告：按照相关规范或规程以及试验目的， 对试验对象做出科学的判断与评价。
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4、静载试验加载方案
1）加载方式 一般选用三轴和两轴载重车辆（轴重、轴距和横向轮距）来
模拟规范的汽车荷载。整体结构计算采用车道荷载，局部设计 车辆荷载。汽车荷载应考虑车道数折减和冲击系数增加。 2）荷载：城市桥梁荷载规范》（CJJ77-98 ）：跨度20-150m
城市A：车道≥4时，剪力乘1.25。（3m/车道）
城市B: 车道≥4时，剪力乘1.3。
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城市A车辆荷载
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城市B车辆荷 载
车道数 折减系数
车道折减系数
2
3
4
1.0
0.8 0.67
冲击系数
5 0.60
≥6 0.55
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?《公路桥涵设计通用规范》（ JTG D60-2004）： 车道 荷载
1）公路 —I级：车道均布荷载标准值 qk=10.5kN/m；集中 荷载标准值：计算跨径 L≤5m 时，Pk=180kN； L ≥50m 时，Pk=360kN；跨径在 5m~50m之间时， Pk值直线内插。 计算剪力效应时，集中荷载 Pk 乘1.2增大系数。 2）公路—II级：按公路—I级车道荷载的0.75倍采用。
?St－试验荷载作用下，控制截面内力或变形计算值； ?Sd－设计荷载作用下，控制截面内力或变形的计算值； ?μ－设计中取用的冲击系数。
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3、荷载试验工况
?纵向加载： 根据控制截面最不利受力确定，简单 结构的桥梁选 2～3个工况，复杂结构可适当多选几 个，但不宜过多。 ?横向加载： 对称加载、偏向加载、扭转加载（需 要时）。