桥梁荷载试验

结构检测技术示例：桥梁荷载试验梁栋手机:[phone]河北工业大学土木工程学院桥梁荷载试验－适用范围和目的非破坏性试验、破坏性试验适用于新建、改建、加固和旧有等各种混凝土桥梁为检验桥梁运营的安全可靠性，检验其承载力和工作状况，能否满足使用要求。桥梁荷载试验－分类验收荷载试验检验结构承载力是否符合设计要求，以确定能否交付正常使用。主要用于新建结构。如：天津地方要求：跨径30m以上，必须做验收试验。鉴定荷载试验确定结构容许承载能力的界限。主要用于现有桥梁。如，鉴定病害桥梁在当前荷载作用下的安全性、能否承受预定增大荷载的旧桥、鉴定加固效果等。桥梁静载试验－原理28kql4kPl248kkPlql248kkPlql2kkqlPP桥梁荷载试验－依据《公路旧桥承载能力鉴定方法》（试行），人民交通出版社，1988年《大跨径混凝土桥梁的试验方法》，交通部公路科学研究所等，1982年《公路桥梁承载能力检测评定规程》，JTG/TJ21-2011桥梁静载试验－试验现场图片桥梁静载试验－效率系数静载试验的效率系数h式中，Sstat－试验荷载作用下，检测部位变位或内力的计算值；S－设计标准可变作用下，检测部位变位或内力的计算值(不计冲击系数)；m－设计取用的冲击系数。基本荷载试验：1.05=h0.801statSShm桥梁静载试验－加载设备及布置静载试验的加载物车辆荷载重物、水箱、施工机械等，应注意的是：加载系统不能参与结构受力；如果桥下具备设置平衡重或锚杆的条件，也可用液压千斤顶加载静载试验的加载物布置按结构计算或检测的控制截面的最不利工作条件布置荷载，使控制截面达到最大试验效率。桥梁静载试验－加载分级和加载方式静载试验的加载分级为了获得结构试验荷载与变位关系的连续曲线，并防止结构的意外损坏，试验荷载至少分为4级，逐级施加，直到最大值。每次卸载量可分为加载量的2倍，或一次性卸完。静载试验的加载方式单次逐级递加到最大荷载，然后逐级递卸到零级荷载。每次加载后均卸载到零级荷载，且每次加载量逐级增加，直到最大荷载。也称为逐级递增的循环加载方法。桥梁静载试验－加载分级和加载方式桥梁静载试验－观测内容挠度和扭转变位控制截面的最大应力支座及连结部分的变位支点沉降细长受压杆的稳定性裂缝的出现和扩展，及卸载闭合情况桥梁静载试验－观测内容桥梁静载试验－观测部位简支梁主要：跨中挠度和跨中截面应变，支点沉降。附加：跨径4分点挠度、支点斜截面的应变。连续梁主要：跨中挠度、跨中和中支点截面应变，支点沉降。附加：跨径1/8处挠度和截面应变，支点斜截面的应变。拱桥主要：跨中，4分点和跨径3/8截面的挠度和应变、拱脚截面应变附加：跨径1/8截面的挠度和应变连续刚构桥、斜拉桥、悬索桥等桥梁静载试验－观测部位1#2#3#4#5#顺桥向应变测点桥梁静载试验－观测部位桥梁静载试验－终止加载条件控制测点应力值已达到或超过用弹性理论按规范安全条件反算的控制应力值时；控制测点变位超过规范允许值时；由于加载，结构裂缝长度或宽度急剧增加，新裂缝大量出现时；拱桥加载时沿跨长方向的实测挠度曲线分布规律与计算值相差过大时；发生其他损坏，影响桥梁承载能力或正常使用时。桥梁静载试验－数据整理计算各测点的弹性变形值（Se）、残余变形值（Sp）和总的变形值（Stot）。应注意扣除支点变位和温度影响。变位与应变与荷载的关系裂缝的扩展与分布各荷载阶段下的弹性变位及应变曲线各荷载阶段下截面弹性应变图控制截面的影响线桥梁静载试验－数据整理-4.5-3.0-1.50.01.53.0-0.30.00.30.60.91.2等效荷载作用下的试验值公路-I级汽车荷载作用下的主梁应力理论值梁高(m)主梁沿梁高方向的应力(MPa)-5051015202530354045505560657075-16-14-12-10-8-6-4-20246主梁的挠度(mm)自S4开始的梁长(m)理论计算值实测值012345-17-16-15-14-13-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-101边跨跨中（B截面）挠度(mm)荷载等级理论计算值实测值-6-4-20246-8-6-4-202主跨跨中（D截面）沿横桥向挠度(mm)主梁底宽(m)无荷载作用下的主梁横桥向挠度实测值工况IV偏载作用下的主梁横桥向挠度实测值桥梁静载试验－数据整理项目工况Ⅰ工况II工况III边跨（B截面）主跨（D截面）边跨（B截面）主跨（D截面）实测挠度(mm)-5.94-15.09-0.38-9.46理论挠度(mm)-6.66-15.84-0.46-10.01校验系数0.890.950.830.95项目工况Ⅰ工况Ⅱ工况III边跨（B截面）主跨（D截面）边跨（B截面）主跨（D截面）实测挠度(mm)-5.940-15.090-0.385-9.460挠度残余量(mm)-0.010-0.600-0.030-0.720比值0.0020.0400.0780.076桥梁静载试验－结果判定满足以下全部条件，可认为桥梁是满意的。量测弹性变形或应变（Se）与试验荷载作用下的理论计算值（Sstat）的比值量测的残余变形（Sp）与量测的总变形值（Stot）的比值estatSS1PtotSS承重结构1h=1.0h=1.1h=1.2h=1.3h=1.4预应力混凝土结构0.71.051.071.101.121.150.20钢筋混凝土结构0.61.101.121.151.171.200.25桥梁静载试验－结果判定满足以下全部条件，可认为桥梁是满意的。试验荷载作用下，裂缝宽度不应超过设计标准限值，并且卸载后应闭合到小于容许值的1/3。原有裂缝，受载后也不应超过标准容许宽度。量测结构的最大变形或应变总值（Stot）不应超过设计标准的容许值。静力荷载试验结果不满足上述任何一项条件时，则认为桥梁结构不符合要求。必须查明原因，并采取适当措施，如定期检验、长期观测、降低通行标准、加固等。桥梁动载试验－目的研究公路桥梁结构的动力性能，是判断桥梁营运状况和承载能力的重要指标之一。桥梁过大的振动，或者从心理学来说人们很敏感的振动，将引起行人的不舒适。测定桥梁的自振频率，消除外荷载（行驶车辆、行人、地震、风、海浪冲击等）引起共振的危险。桥梁动载试验－目的桥梁动载试验－内容与分类内容受迫振动特性：冲击系数、频率、振幅、加速度和振型等自振特性：结构的自振频率和阻尼特性等分类检验桥梁受迫振动特性的荷载试验：通常采用接近运营条件的汽车，以不同速度通过桥梁，或在桥梁动力效应最大的检测位置进行刹车试验测定桥梁自振特性的激振试验：在预定激振位置，汽车后轮越过一根5－15cm的有坡面的横木，车轮落下后立即停车；或车辆通过桥梁后的余振。桥梁动载试验－记录资料、数据整理记录桥梁垂直、水平位移、应力、速度或加速度的时程曲线。数据整理－受迫振动效率系数hdSd－动力试验荷载（按静载考虑时）作用下，检测部位的变形和应变；S－设计标准可变作用下，检测部位变位或内力的计算值(不计冲击系数)；冲击系数mSmax－动力试验荷载引起检测部位的最大动力变形或应变Smean－静荷载作用下，引起同一检测部位的实测最大静力变位或内力的计算值；ddSShmaxmeanSSm桥梁动载试验－数据整理数据整理－受迫振动振型f1桥梁动载试验－数据整理数据整理－受迫振动振型f2桥梁动载试验－数据整理数据整理－受迫振动振型f3桥梁动载试验－数据整理数据整理－自振特性自振频率：式中：l为结构的计算跨径（m）；E为结构材料的弹性模量（N/m2）；Ic为结构跨中截面的截面惯矩（m4）；mc为结构跨中处的单位长度质量（kg/m）；结构阻尼:122ccEIflm桥梁动载试验－评定动载试验评定冲击系数应满足：式中：自振频率应大于有关标准的限值动应力或动挠度应小于标准容许值maxdesigndmhmdesigndesigndesign0.051.5Hz0.1767ln0.01571.5Hz14Hz0.4514Hzffffmmm桥梁动载试验－记录资料、评定跳车时桥梁竖向振动的速度时程信号及频谱分析桥梁动载试验－记录资料、评定20km/h的竖向加速度时程曲线40km/h的竖向加速度时程曲线10km/h刹车时的竖向加速度时程曲线10km/h刹车时的水平加速度时程曲线桥梁荷载试验－报告简要介绍试验实施概况桥梁外观检查结果量测数据的计算结果和各种关系曲线对试验结果的分析与评定关于结构适用性、耐久性、桥梁运营安全条件的建议试验及报告日期、主持和参加单位、人员附录，数据汇总表、现场照片等桥梁荷载试验－实例陈塘庄铁路支线分离式立交桥－天津快速路跨径：40+65+40m桥梁荷载试验－实例汉蔡路互通式立交桥－天津海滨大道跨径：17.54+19.37+16.85m：主梁腹板：横隔梁桥梁荷载试验－实例饮马桥－S323，邢台跨径：40m桥梁荷载试验－实例112国道分离式立交桥－保定跨径：4×20m先简支后连续13.501.22桥梁荷载试验－常用仪器重视仪器，但绝不能迷信仪器，专业技术人员的判断更为重要。百分表应变仪超声回弹仪速度、位移和加速度传感器动态数据采集仪桥梁荷载试验谢谢大家！问题？