橋梁結構荷載試驗課件

橋梁結構靜載試驗的基本任務是：①測定撓度，可以了解結構的剛度并分析結構的彈性和非彈性性質。撓度的不正常發(fā)展還能說明結構中的局部現象；②測定轉角可以用來分析超靜定結構；③控制斷面的最大應變和應變沿斷面的分布規(guī)律是我們推斷結構極限強度的重要指標。橋梁結構動載試驗的基本任務是：①測定動荷載的動力特性，即引起結構產生振動的作用力的數值、方向、頻率和作用規(guī)律；②測定結構的動力特性，即結構或構件的自振頻率、阻尼特性及固有振型；③測定結構在動荷載作用下的強迫振動響應，如振幅、動應變、沖擊系數及疲勞性能等。橋梁結構靜載試驗的基本任務是：1橋梁荷載試驗可大致分為三個階段：橋梁結構的考察、試驗方案設計及試驗準備階段；加載試驗與觀測階段；實驗結果的分析與總結階段。橋梁荷載試驗可大致分為三個階段：25-1橋梁結構的考察、試驗設計與準備一、荷載試驗的準備工作荷載試驗正式進行之前應做好一下準備工作：1、試驗孔（或墩）的選擇對于多孔橋梁中跨徑相同的橋孔（或墩）可選1-3孔具有代表性的橋孔（或墩）進行加載試驗。選擇時應綜合考慮以下因素：（1）該孔（或墩）計算受力最不利；（2）該孔（或墩）施工質量較差，缺陷較多或病害較嚴重；（3）該孔（或墩）便于搭設腳手架，便于實測。5-1橋梁結構的考察、試驗設計與準備32、搭設腳手架和測試支架腳手架和測試支架應分開搭設互不影響，并應具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。3、靜載試驗加載位置的放樣和卸載位置的安排4、試驗人員組織及分工5、其他準備工作安全設施、供電照明設施、通信聯絡設施、橋面交通管制等工作。2、搭設腳手架和測試支架4二、試驗對象的考察1、技術文件和資料的收集2、橋梁結構現狀調查（1）用直觀或量測的方法確定結構各部分的幾何形狀及相互位置偏差；（2）確定墩臺的空間位置和距離、記錄有無沉降、隆起、傾斜和轉動等；（3）觀察圬工體的外表質量；（4）考察現有的損傷、裂縫、蜂窩、麻面、鋼筋外露、混凝土保護層不夠的地方、漏水的地方等；（5）用非破損檢驗的方法確定結構或構件混凝土實際強度是否與設計文件相符。（6）考察支座的位置、尺寸、有無損傷、活動支座是否靈活、排水是否符合要求、伸縮縫工作情況是否良好；（7）實測結構材料的實際強度及彈性模量等重要的物理力學性能指標。二、試驗對象的考察5三、加載方案設計

1、確定試驗荷載為保證荷載試驗的效果，必須首先確定試驗荷載。試驗荷載可以取控制荷載。依據汽車和人群（標準設計荷載）、掛車或履帶車（標準設計荷載）及需通行的特殊重型車輛分別多結構截面產生的內力（或變形）的最不利值對應的荷載作為控制荷載。而動載試驗以汽車荷載作為控制荷載。當客觀條件所限，采用的試驗荷載與控制荷載有差別時，為保證是呀效果，在選擇試驗荷載的大小和加載的位置時采用靜載試驗效率，動載試驗荷載效率進行控制。三、加載方案設計6橋梁結構荷載試驗課件72、加載形式與控制⑴試驗荷載載位有兩種形式：①沿橋軸方向加載，②垂直于橋軸方向加載。設計加載時除注意試驗荷載縱向加載位置外，同時還要注意荷載橫向加載圖式，橫向加載圖示有對稱和偏心加載。⑵分級控制的原則如下：①當加載分級較為方便時，可按最大控制截面內力荷載工況分為4～5級；②使用載重車加載，車輛承重有困難時也可分為3級加載；③如果橋梁的調查和驗算工作不充分，或橋況較差，應盡量增多加載分級，且最大內力不應超過控制荷載作用下的最不利內力。2、加載形式與控制8

最好每級加載后卸載，也可逐級加載，達到最大荷載后逐級卸載。每級加載應具有一定的時間間隔，一保證加載后橋梁結構能充分變形并達到穩(wěn)定。（一般10min—15min）。動載試驗一般安排汽車車列（對小跨徑橋也可用單車）在不同車速時的跑車試驗，跑車時速一般為5km、10km、20km、30km、40km、50km。（一般最大為0.6倍設計車速）最好每級加載后卸載，也可逐級加載，達到最大荷載后逐級卸9四、測點設置主要測點的布設應能控制結構的最大應力（應變）和最大撓度（或位移），測點的布設不宜過多，但要保證觀測質量，集中常用橋梁體系的主要測點布設如下：靜載測點：1、簡支梁橋—跨中撓度、支點沉降、跨中截面應變；附加測點：1/4截面撓度和應變2、連續(xù)梁橋—跨中撓度、支點沉降、跨中和支點截面應變；附加測點：邊跨最大變形和最大內力截面的撓度和應力3、懸臂梁橋—懸臂端部撓度、支點沉降、支點截面應變；附加測點：1/4截面撓度和應變4、拱橋—跨中與1/4截面處撓度、拱頂、1/4截面和拱腳截面應變。附加測點：1/8截面撓度和應變四、測點設置10動載測點：1、簡支梁橋—跨中撓度、支點沉降、跨中截面應變；附加測點：1/4截面撓度和應變2、連續(xù)梁橋—跨中撓度、支點沉降、跨中和支點截面應變；附加測點：邊跨最大變形和最大內力截面的撓度和應力3、懸臂梁橋—懸臂端部撓度、支點沉降、支點截面應變；附加測點：1/4截面撓度和應變4、拱橋—跨中與1/4截面處撓度、拱頂、1/4截面和拱腳截面應變。附加測點：1/8截面撓度和應變動載測點：115-2加載試驗與觀測橋梁靜動載試驗在前期的準備工作以及試驗方案完成后，就可以依照試驗方案進行現場加載試驗。加載試驗通常先做靜載，再做動載。1、靜載試驗程序①預壓試驗—

消除非彈性變形影響，設備現場校驗，檢測儀器、設備的靈敏度和可靠性；②正式加載試驗—

按照第一個至最后一個工況次序逐一完成結構的靜載試驗，試驗遵循如下規(guī)定：5-2加載試驗與觀測12試驗荷載分級試驗實施過程中應按照試驗方案指定的分級加載方式進行加載試驗。試驗控制第一級荷載施加后，觀察結構的反應（應變、撓度、裂紋），確定第二、三級荷載的施加方式（是否施加及施加位置），確保結構安全。應變采集待反應穩(wěn)定后，每級荷載下采用靜態(tài)應變測試系統記錄結構應變3次，兩次時間間隔為5分鐘。位移采集每級荷載下記錄各位移傳感器的變化值。裂紋觀察記錄試驗跨梁體在無試驗荷載作用時的初始裂紋狀態(tài)，觀測試驗荷載加載階段和卸載后的各箱裂紋的出現情況和變化。車位記錄各級荷載施加完成后，量測車輛實際加載位置，并詳細記錄。試驗荷載分級試驗實施過程中應按照試驗方案指定的分級加載13靜載試驗注意事項：

試驗車輛行進至規(guī)定位置后，必須立即關閉發(fā)動機；數據記錄人員對所記錄結果進行實時分析對比，出現異常數據時及時報告試驗總指揮；記錄數據的編號應與測點圖所列編號一致。每級試驗時間間隔必須大于10分鐘。靜載試驗注意事項：142、動載試驗程序①預跑車—

設備現場校驗，檢測儀器、設備的靈敏度和可靠性，參數設置的適宜性；②跑車試驗—

車輛從以20kM/h、30kM/h、40kM/h速度通行，記錄結構動應變和動撓度值；③跳車試驗—

車輛以20kM/h速度通行，跳過10cm高三角墊木后記錄結構動應變和動撓度反應；④制動試驗—

車輛以30kM/h速度通行，在指定位置緊急制動后記錄結構動應變和動撓度反應⑤脈動測試動載試驗注意事項：每次試驗行進車輛必須出橋，才能減速制動；每次試驗時間間隔必須大于10分鐘。2、動載試驗程序155-3實驗結果的分析與總結1、根據橋梁結構的構造形式，對橋跨結構進行了四方面的檢測工作：①結構外觀與外形尺寸檢測；②結構線形及強度的檢測；③橋跨結構靜力性能檢測分析；④橋跨結構動力性能檢測分析。2、試驗測試分析結果綜述如下：（1）橋梁結構檢查在進行現場荷載試驗前，對橋跨結構進行了以下幾個方面的檢查/檢測工作：①量測了橋跨的主要輪廓尺寸；②測定了主要構件混凝土的強度；③檢查了混凝土的表面質量及裂紋狀況；④測定了全橋的線形變化情況。5-3實驗結果的分析與總結162、靜載試驗成果及分析靜載試驗檢測了橋跨結構在試驗荷載作用下的如下反應：①橋跨結構的荷載變形反應；②橋跨結構的荷載應力反應；③橋跨結構的荷載裂紋特性。3、動載試驗成果及分析動載試驗測試了橋跨的動力特性及車輛荷載下的動力反應，有關結果分述如下：①結構動力特性在受檢橋孔的跨中，放置豎向傳感器，測試了橋跨結構在不同車輛行進條件下的結構振動反應，通過對所記錄的振動時程反應曲線的分析，得到結構自由振動的基本性態(tài)。②結構動力反應通過對測點動應變與動位移時程曲線的分析，推得了受測橋跨的荷載沖擊系數。4、試驗鑒定報告編寫2、靜載試驗成果及分析17橋梁結構靜載試驗的基本任務是：①測定撓度，可以了解結構的剛度并分析結構的彈性和非彈性性質。撓度的不正常發(fā)展還能說明結構中的局部現象；②測定轉角可以用來分析超靜定結構；③控制斷面的最大應變和應變沿斷面的分布規(guī)律是我們推斷結構極限強度的重要指標。橋梁結構動載試驗的基本任務是：①測定動荷載的動力特性，即引起結構產生振動的作用力的數值、方向、頻率和作用規(guī)律；②測定結構的動力特性，即結構或構件的自振頻率、阻尼特性及固有振型；③測定結構在動荷載作用下的強迫振動響應，如振幅、動應變、沖擊系數及疲勞性能等。橋梁結構靜載試驗的基本任務是：18橋梁荷載試驗可大致分為三個階段：橋梁結構的考察、試驗方案設計及試驗準備階段；加載試驗與觀測階段；實驗結果的分析與總結階段。橋梁荷載試驗可大致分為三個階段：195-1橋梁結構的考察、試驗設計與準備一、荷載試驗的準備工作荷載試驗正式進行之前應做好一下準備工作：1、試驗孔（或墩）的選擇對于多孔橋梁中跨徑相同的橋孔（或墩）可選1-3孔具有代表性的橋孔（或墩）進行加載試驗。選擇時應綜合考慮以下因素：（1）該孔（或墩）計算受力最不利；（2）該孔（或墩）施工質量較差，缺陷較多或病害較嚴重；（3）該孔（或墩）便于搭設腳手架，便于實測。5-1橋梁結構的考察、試驗設計與準備202、搭設腳手架和測試支架腳手架和測試支架應分開搭設互不影響，并應具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。3、靜載試驗加載位置的放樣和卸載位置的安排4、試驗人員組織及分工5、其他準備工作安全設施、供電照明設施、通信聯絡設施、橋面交通管制等工作。2、搭設腳手架和測試支架21二、試驗對象的考察1、技術文件和資料的收集2、橋梁結構現狀調查（1）用直觀或量測的方法確定結構各部分的幾何形狀及相互位置偏差；（2）確定墩臺的空間位置和距離、記錄有無沉降、隆起、傾斜和轉動等；（3）觀察圬工體的外表質量；（4）考察現有的損傷、裂縫、蜂窩、麻面、鋼筋外露、混凝土保護層不夠的地方、漏水的地方等；（5）用非破損檢驗的方法確定結構或構件混凝土實際強度是否與設計文件相符。（6）考察支座的位置、尺寸、有無損傷、活動支座是否靈活、排水是否符合要求、伸縮縫工作情況是否良好；（7）實測結構材料的實際強度及彈性模量等重要的物理力學性能指標。二、試驗對象的考察22三、加載方案設計

1、確定試驗荷載為保證荷載試驗的效果，必須首先確定試驗荷載。試驗荷載可以取控制荷載。依據汽車和人群（標準設計荷載）、掛車或履帶車（標準設計荷載）及需通行的特殊重型車輛分別多結構截面產生的內力（或變形）的最不利值對應的荷載作為控制荷載。而動載試驗以汽車荷載作為控制荷載。當客觀條件所限，采用的試驗荷載與控制荷載有差別時，為保證是呀效果，在選擇試驗荷載的大小和加載的位置時采用靜載試驗效率，動載試驗荷載效率進行控制。三、加載方案設計23橋梁結構荷載試驗課件242、加載形式與控制⑴試驗荷載載位有兩種形式：①沿橋軸方向加載，②垂直于橋軸方向加載。設計加載時除注意試驗荷載縱向加載位置外，同時還要注意荷載橫向加載圖式，橫向加載圖示有對稱和偏心加載。⑵分級控制的原則如下：①當加載分級較為方便時，可按最大控制截面內力荷載工況分為4～5級；②使用載重車加載，車輛承重有困難時也可分為3級加載；③如果橋梁的調查和驗算工作不充分，或橋況較差，應盡量增多加載分級，且最大內力不應超過控制荷載作用下的最不利內力。2、加載形式與控制25

最好每級加載后卸載，也可逐級加載，達到最大荷載后逐級卸載。每級加載應具有一定的時間間隔，一保證加載后橋梁結構能充分變形并達到穩(wěn)定。（一般10min—15min）。動載試驗一般安排汽車車列（對小跨徑橋也可用單車）在不同車速時的跑車試驗，跑車時速一般為5km、10km、20km、30km、40km、50km。（一般最大為0.6倍設計車速）最好每級加載后卸載，也可逐級加載，達到最大荷載后逐級卸26四、測點設置主要測點的布設應能控制結構的最大應力（應變）和最大撓度（或位移），測點的布設不宜過多，但要保證觀測質量，集中常用橋梁體系的主要測點布設如下：靜載測點：1、簡支梁橋—跨中撓度、支點沉降、跨中截面應變；附加測點：1/4截面撓度和應變2、連續(xù)梁橋—跨中撓度、支點沉降、跨中和支點截面應變；附加測點：邊跨最大變形和最大內力截面的撓度和應力3、懸臂梁橋—懸臂端部撓度、支點沉降、支點截面應變；附加測點：1/4截面撓度和應變4、拱橋—跨中與1/4截面處撓度、拱頂、1/4截面和拱腳截面應變。附加測點：1/8截面撓度和應變四、測點設置27動載測點：1、簡支梁橋—跨中撓度、支點沉降、跨中截面應變；附加測點：1/4截面撓度和應變2、連續(xù)梁橋—跨中撓度、支點沉降、跨中和支點截面應變；附加測點：邊跨最大變形和最大內力截面的撓度和應力3、懸臂梁橋—懸臂端部撓度、支點沉降、支點截面應變；附加測點：1/4截面撓度和應變4、拱橋—跨中與1/4截面處撓度、拱頂、1/4截面和拱腳截面應變。附加測點：1/8截面撓度和應變動載測點：285-2加載試驗與觀測橋梁靜動載試驗在前期的準備工作以及試驗方案完成后，就可以依照試驗方案進行現場加載試驗。加載試驗通常先做靜載，再做動載。1、靜載試驗程序①預壓試驗—

消除非彈性變形影響，設備現場校驗，檢測儀器、設備的靈敏度和可靠性；②正式加載試驗—

按照第一個至最后一個工況次序逐一完成結構的靜載試驗，試驗遵循如下規(guī)定：5-2加載試驗與觀測29試驗荷載分級試驗實施過程中應按照試驗方案指定的分級加載方式進行加載試驗。試驗控制第一級荷載施加后，觀察結構的反應（應變、撓度、裂紋），確定第二、三級荷載的施加方式（是否施加及施加位置），確保結構安全。應變采集待反應穩(wěn)定后，每級荷載下采用靜態(tài)應變測試系統記錄結構應變3次，兩次時間間隔為5分鐘。位移采集每級荷載下記錄各位移傳感器的變化值。裂紋觀察記錄試驗跨梁體在無試驗荷載作用時的初始裂紋狀態(tài)，觀測試驗荷載加載階段和卸載后的各箱裂紋的出現情況和變化。車位記錄各級荷載施加完成后，量測車輛實際加載位置，并詳細記錄。試驗荷載分級試驗實施過程中應按照試驗方案指定的分級加載30靜載試驗注意事項：

試驗車輛行進至規(guī)定位置后，必須立即關閉發(fā)動機；數據記錄人員對所記錄結果進行實時分析對比，出現異常數據時及時報告試驗總指揮；記錄數據的編號應與測點圖所列編號一致。每級試驗時間間隔必須大于10分鐘。靜載試驗注意事項：312、動載試驗程序①預跑車—

設備現場校驗，檢測儀器、設備的靈敏度和可靠性，參數設置的適宜性；②