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文檔簡介

橋梁靜載試驗第一講結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計及試驗荷載結(jié)構(gòu)試驗的一般程序結(jié)構(gòu)試驗包括:結(jié)構(gòu)試驗設(shè)計、結(jié)構(gòu)試驗準(zhǔn)備、結(jié)構(gòu)試驗實施和結(jié)構(gòu)試驗分析等主要環(huán)節(jié)。它們之間的關(guān)系如圖所示。1.試驗設(shè)計階段

(1)研究試驗?zāi)康摹⒘私庠囼炄蝿?wù)、搜集有關(guān)資料、確定試驗方法等。(2)確定試驗的性質(zhì)和規(guī)模。(3)確定試驗參數(shù)、決定試件的外形及尺寸。 (4)進(jìn)行試件的設(shè)計與制作。(5)確定加載方法和設(shè)計支承系統(tǒng)。(6)選定量測項目及量測方法。(7)根據(jù)具體情況寫出試驗大綱。

2.試驗準(zhǔn)備階段

(1)試件的制作(2)試件的尺寸與質(zhì)量檢查(3)試件的安裝與就位(4)安裝加載設(shè)備(5)設(shè)備儀表的率定(6)做輔助試驗(常和正式試驗穿插進(jìn)行)(7)儀表的安裝、連線調(diào)試(8)記錄表格的設(shè)計準(zhǔn)備(9)通過計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力進(jìn)行判斷和控制加載(加載應(yīng)力估計)。3.試驗實施階段這是整個試驗過程的中心環(huán)節(jié),應(yīng)按照規(guī)定的加載順序和量測順序進(jìn)行。(1)確定基本加載方案,如:破壞與否、試驗周期的長短。(2)荷載圖式的選擇,如:集中荷載還是均布荷載。(3)加載順序的確定,如:直接加載還是分級加載,按幾個循環(huán)進(jìn)行。(4)觀測注意點和測點布置。4.結(jié)構(gòu)試驗分析階段

(1)數(shù)據(jù)整理階段:整理原始測試資料,進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

(2)數(shù)據(jù)處理總和試驗結(jié)論:對試驗現(xiàn)象和規(guī)律做出解釋,試驗結(jié)果和理論值比較,分析產(chǎn)生差異的原因,并做出結(jié)論,寫出試驗總結(jié)報告,提出新問題和進(jìn)一步研究計劃。結(jié)構(gòu)試驗荷載(一)靜力荷載(靜荷載)1.靜荷載加載順序:預(yù)加載階段標(biāo)準(zhǔn)荷載階段破壞荷載階段。2.預(yù)加載的目的:

①使結(jié)構(gòu)進(jìn)入正常的工作狀態(tài),使結(jié)構(gòu)變形與荷載關(guān)系穩(wěn)定;

②檢驗全部試驗裝置的可靠性;

③檢查全部觀測儀表的工作是否正常;

④起到演習(xí)的作用,可實際檢查試驗人員的現(xiàn)場工作情況。(二)動力荷載(動荷載)動荷載作用則是指使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生不可忽略的加速度反應(yīng)的作用。對結(jié)構(gòu)施加動荷載,主要是用于研究結(jié)構(gòu)動力性能的試驗,如:結(jié)構(gòu)的疲勞試驗,采用勻速脈動荷載,一般應(yīng)使試件在試驗時不產(chǎn)生共振,遠(yuǎn)離共振區(qū),加載順序根據(jù)實際情況而定。(三)結(jié)構(gòu)試驗對測點布置的要求①滿足條件的前提下,宜少不宜多;②測點位置要具有代表性,以便于分析和計算;③為保證量測數(shù)據(jù)的可靠性,應(yīng)該布置一定數(shù)量校核性測點;④測點的布置應(yīng)有利于試驗時操作和測讀,安全和方便。安裝在結(jié)構(gòu)上的附著式儀表在達(dá)到正常使用荷載的1.2~1.5倍時應(yīng)該拆除,以免結(jié)構(gòu)突然破壞,而使儀表受損。(四)荷載圖式等效加載圖式應(yīng)滿足以下條件:

1)等效荷載產(chǎn)生的控制截面的主要內(nèi)力應(yīng)與計算內(nèi)力相等;

2)等效荷載產(chǎn)生的主要內(nèi)力圖形與計算內(nèi)力圖形相似;

3)對等效荷載引起的變形差別應(yīng)予以修正;

4)控制截面上的內(nèi)力等效時次要截面上的內(nèi)力應(yīng)與設(shè)計值接近。

除了控制截面的某個效應(yīng)與理論計算荷載相同外,該截面的其他效應(yīng)和非控制截面的效應(yīng),則可能有差別,所以必須全面驗算因荷載圖式改變對試驗結(jié)構(gòu)構(gòu)件的各種影響;必須特別注意結(jié)構(gòu)構(gòu)件是否因最大內(nèi)力區(qū)域的某些變化而影響承載性能。尤其對不等強(qiáng)的結(jié)構(gòu),一定要細(xì)加分析和驗算,采取有效的等效荷載形式。比如說:增加集中荷載個數(shù),減小或消除影響。等效荷載圖

第二講結(jié)構(gòu)試驗的加載技術(shù)

目前采用的加載方法和加載設(shè)備種類很多,有重物加載、氣壓加載、機(jī)械加載、液壓加載、電液伺服加載系統(tǒng)等。在選擇加載方法與加載設(shè)備時應(yīng)滿足以下條件,即結(jié)構(gòu)試驗對加載方法與加載設(shè)備的要求:

①選用的試驗荷載的圖式必須是等效荷載圖式;

②荷載傳力方式和作用點明確,產(chǎn)生的荷載數(shù)值準(zhǔn)確穩(wěn)定,靜荷載不隨加載時間、外界環(huán)境和結(jié)構(gòu)物變形而變化,保證荷載量的相對誤差不超過±5%;

③靜載試驗便于分級加載和卸載,能控制加、卸載速度,荷載分級的分度值要滿足試驗量測的精度要求;

④加載設(shè)備不參與結(jié)構(gòu)工作,不影響結(jié)構(gòu)的自由變形,不影響結(jié)構(gòu)受力;

⑤加載裝置本身要安全可靠,不僅要滿足強(qiáng)度要求,還需要嚴(yán)格控制其變形值。一.重物荷載載的加載載設(shè)備重物荷載載加載就就是利用用物體的的本身重重量加于于結(jié)構(gòu)上上作為荷荷載。試試驗室內(nèi)內(nèi)常用鐵鐵塊、砼砼塊、磚磚、水、、砂石甚甚至廢構(gòu)構(gòu)件等。。重物可可直接加加于試驗驗結(jié)構(gòu)或或構(gòu)件上上,也可可以通過過杠桿間間接加在在構(gòu)件上上。重物加載載的優(yōu)缺缺點(1)優(yōu)點::設(shè)備簡簡單,取取材方便便,荷載載數(shù)值穩(wěn)穩(wěn)定,加加載形式式靈活,,不因試試驗過程程中結(jié)構(gòu)構(gòu)的變形形或徐變變而減小小,適用用于長期期均布荷荷載和靜靜載試驗驗,采用用杠桿間間接重力力加載,,對持久久荷載試試驗及進(jìn)進(jìn)行剛度度和裂縫縫的研究究尤為合合適。因因為荷載載是否恒恒定,對對裂縫的的開展與與閉合有有直接影影響。(2)缺點::產(chǎn)生的的荷載值值小,操操作笨重重,占用用面積大大,用堆堆載法時時,一旦旦結(jié)構(gòu)物物達(dá)到極極限后,,因荷載載不隨結(jié)結(jié)構(gòu)變形形而自行行卸載,,容易發(fā)發(fā)生安全全事故。。重物直接接加載杠桿加載載二.氣壓加載載氣壓加載載就是利利用氣體體壓力對對結(jié)構(gòu)物物施加荷荷載。多多用于模模型試驗驗。①空壓機(jī)充充氣加載載(正壓壓加載)):利用用空氣壓壓縮機(jī)對對氣包((囊)充充氣給試試件加以以均布荷荷載,壓壓力可達(dá)達(dá)180kN/m2。②真空泵抽抽真空加加載(負(fù)負(fù)壓加載載):用用真空泵泵抽出試試件與臺臺座圍成成的封閉閉空間的的空氣,,形成大大氣壓力力差,對對試件加加以均布布荷載,,最大壓壓力可達(dá)達(dá)80~100kN/m2。氣壓加載載的優(yōu)點點:加、、卸載方方便,荷荷載穩(wěn)定定、安全全構(gòu)件破破壞時能能自動卸卸載構(gòu)件件外表面面便于觀觀察與安安裝儀表表。缺點:是內(nèi)表面面無法直直接觀察察。三.機(jī)械機(jī)具具加載①索引起重重機(jī)械((絞車、、卷揚(yáng)機(jī)機(jī),倒鏈鏈葫蘆)),主要要用于遠(yuǎn)遠(yuǎn)距離或或高聳結(jié)結(jié)構(gòu)施加加荷載。。②頂推機(jī)械械(螺旋旋千斤頂頂、彈簧簧等)適適用于施施加長期期試驗荷荷載。產(chǎn)產(chǎn)生的荷荷載相對對比較穩(wěn)穩(wěn)定。四.液壓加載載液壓加載載是目前前結(jié)構(gòu)試試驗中應(yīng)應(yīng)用比較較普遍和和理想的的一種加加載方法法。其優(yōu)優(yōu)點是利利用油壓壓使液壓壓器(千千斤頂))產(chǎn)生較較大的荷荷載,試試驗操作作方便、、安全,,特別是是對于大大型結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件試試驗,當(dāng)當(dāng)要求荷荷載點數(shù)數(shù)較多、、噸位較較大時更更為合適適,尤其其是電液液伺服加加載系統(tǒng)統(tǒng)得到廣廣泛應(yīng)用用后,為為工程結(jié)結(jié)構(gòu)動力力試驗?zāi)DM地震震荷載等等不同特特性的動動力荷載載創(chuàng)造了了有利條條件。液壓加載載器、液液壓加載載系統(tǒng)、、結(jié)構(gòu)試驗驗機(jī)、電電液伺服服加載系統(tǒng)、地地震模擬擬震動臺臺靜力液壓加載系統(tǒng)

五、電液液伺服加加載系統(tǒng)統(tǒng)電液伺服服加載系系統(tǒng)大多多采用閉閉環(huán)控制制,主要要組成是是電液伺伺服液壓壓加載器器、控制制系統(tǒng)和和液壓源源等三大大部分組組成。它它可將荷荷載、應(yīng)應(yīng)變、位位移等物物理量直直接作為為控制參參數(shù),實實行自動動控制。。液壓加載載系統(tǒng)的的優(yōu)缺點點:優(yōu)點:加加卸載方方便、產(chǎn)產(chǎn)生的荷荷載值大大,設(shè)備備體積小小、使用用方便,,便于往往復(fù)循環(huán)環(huán)加載,,如試件件變形極極大或破破壞時,,會自動動卸載。。采用脈脈動油泵泵還可以以做動載載試驗。。缺點:對對集中荷荷載較適適用,當(dāng)當(dāng)結(jié)構(gòu)變變形較大大時,很很難維持持試驗要要求的荷荷載值。。電液伺服服加載系系統(tǒng)機(jī)械力加加載法電磁加載載法人激振加加載法人身體有有規(guī)律的的運(yùn)動,,在共振振情況下下可產(chǎn)生生較大的的激振力力。環(huán)境隨機(jī)機(jī)激振法法又稱為脈脈動法由于地面面的脈動動,對地地上的建建筑物產(chǎn)產(chǎn)生脈動動,再對對建筑物物的自振振及模態(tài)態(tài)進(jìn)行分分析。荷載支承承機(jī)構(gòu)荷載反力力架支座試驗臺座座1.板式試驗驗臺座①槽式試驗驗臺座②地腳螺絲絲式試驗驗臺座((地錨式式)③槽錨式試試驗臺座座2.箱式試驗驗臺座槽式試驗驗臺座第三講橋橋梁梁靜載試試驗1、橋梁荷荷載試驗驗的目的的(1)檢驗橋橋梁設(shè)計計與施工工的質(zhì)量量,說明明工程的的可靠度度。(2)判斷橋橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)的實際際承載力力,為改改建或者者擴(kuò)建橋橋梁工程程提供數(shù)數(shù)據(jù)和資資料,從從而有效效地利用用舊橋。。(3)驗證橋橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計理理論和設(shè)設(shè)計方法法,積累累科學(xué)技技術(shù)資料料,充實實與發(fā)展展橋梁計計算理論論和施工工技術(shù)。。(4)為處理理工程事事故而進(jìn)進(jìn)行試驗驗鑒定,,得到必必要的技技術(shù)數(shù)據(jù)據(jù)。2、試驗結(jié)結(jié)構(gòu)的考考察(1)搜集與與試驗對對象有關(guān)關(guān)的技術(shù)術(shù)文件和和資料。。(2)試驗對對象的考考察荷載試驗驗的準(zhǔn)備備工作::1)試驗孔孔(或墩墩)的選選擇2)搭設(shè)觀觀測腳手手架及設(shè)設(shè)置測點點附屬設(shè)設(shè)施3)靜載試試驗加載載位置的的放樣和和卸載位位置的安安排4)試驗人人員組織織與分工工5)其他準(zhǔn)準(zhǔn)備工作作3、試驗方方案與實實施(1)試驗荷荷載工況況的確定定為了滿足足鑒定橋橋梁承載載力的要要求,荷荷載工況況選擇應(yīng)應(yīng)反映橋橋梁設(shè)計計的最不不利受力力狀態(tài),,簡單結(jié)結(jié)構(gòu)可選選1~2個工況,,復(fù)雜結(jié)結(jié)構(gòu)可適適當(dāng)多選選,加載載項目安安排應(yīng)抓抓住重點點,不宜宜過多。。1)簡支梁梁橋跨中最大大正彎矩矩、支點點最大剪剪力、橋橋墩最大大豎向反反力。2)連續(xù)梁梁橋主跨跨中中最大正正彎矩、、主跨支支點負(fù)彎彎矩、支支點最大大剪力、、主跨橋橋墩最大大豎向反反力、邊邊跨最大大正彎矩矩。3)懸臂梁梁橋(T型剛構(gòu)橋橋)支點最大大負(fù)彎矩矩、錨固固孔跨中中最大正正彎矩、、支點最最大剪力力、掛梁梁跨中最最大正彎彎矩。4)無鉸拱拱橋跨中最大大正彎矩矩工況、、拱腳最最大負(fù)彎彎矩工況況、拱腳腳最大推推力工況況、L/4截面最大大正彎矩矩和最大大負(fù)彎矩矩。5)斜拉橋橋主梁跨中中最大正正彎矩、、主梁最最大負(fù)彎彎矩、主主塔塔頂頂順橋向向最大水水平位移移、斜拉拉索最大大索力、、主梁最最大撓度度、塔柱柱最大彎彎矩。6)懸索橋橋主梁控制制截面最最大彎矩矩、主梁梁扭轉(zhuǎn)變變形、主主梁控制制截面位位移或撓撓度、塔塔頂最大大水平變變位、塔塔柱底截截面最大大應(yīng)力、、主纜和和吊索最最大拉力力。(2)試驗荷荷載的確確定1)控制荷荷載的確確定為了保證證荷載試試驗的效效果,必必須先確確定試驗驗的控制制荷載,,控制橋橋梁設(shè)計計的荷載載有:汽汽車和人人群(標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計計荷載))、掛車車和履帶帶車(標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計計荷載))以及需需通行的的特殊重重型車輛輛。分別計算算以上幾幾種荷載載對結(jié)構(gòu)構(gòu)控制截截面產(chǎn)生生的內(nèi)力力(或變變形)的的最不利利值,進(jìn)進(jìn)行比較較,取其其中最不不利者對對應(yīng)的荷荷載作為為控制荷荷載。動動載試驗驗以汽車車荷載為為控制荷荷載(掛掛車和履履帶車不不計沖擊擊力)。。ηq值可采用用0.8~1.05,當(dāng)橋梁梁的調(diào)查查、檢算算工作比比較完善善而又受受加載設(shè)設(shè)備能力力所限,,ηq值可采用用低限;;當(dāng)橋梁梁的調(diào)查查、檢算算工作不不充分,,尤其是是缺乏橋橋梁計算算資料時時,ηq值應(yīng)采用用高限;;總之應(yīng)應(yīng)根據(jù)前前期工作作的具體體情況來來確定。。一般情情況下ηq值不宜小小于0.95。2)靜載試試驗效率率式中Ss——靜載試驗驗荷載作作用下控控制截面面內(nèi)力計計算值;;S——控制荷載載作用下下控制截截面最不不利內(nèi)力力計算值值;μ——按規(guī)范采采用的沖沖擊系數(shù)數(shù),平板板車、履履帶車、、重型車車輛,取取μ=0。(3)靜載加載分級級與控制靜荷載加載順序序:預(yù)加載階段段標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)荷載階段段破破壞荷載階段段。1)預(yù)加載的目的的a)使結(jié)構(gòu)進(jìn)入正正常的工作狀態(tài)態(tài),特別是新結(jié)結(jié)構(gòu),如鋼筋混混凝土橋要進(jìn)行行若干次加載循循環(huán)后,使結(jié)構(gòu)構(gòu)變形與荷載關(guān)關(guān)系穩(wěn)定。b)檢驗全部試驗驗裝置的可靠性性;c)檢查全部觀測測儀表的工作是是否正常;d)起到演習(xí)的作作用,可實際檢檢查試驗人員的的現(xiàn)場工作情況況。通過預(yù)載所所發(fā)現(xiàn)的問題,,可以在正式加加載試驗前得到到解決。(3)靜載加載分級與與控制2)分級控制加載載的原則a)當(dāng)加載分級較較為方便時,可可按最大控制截截面內(nèi)力均分為為4~5級。b)當(dāng)使用載重車車加載,車輛稱稱重有困難時也也可以分成3級加載。c)當(dāng)橋梁的調(diào)查查和驗算工作不不充分,或者橋橋梁狀況比較差差,應(yīng)盡量增多多加載分級,如如限于條件加載載分級較少時,,應(yīng)注意每級加加載時,車輛荷荷載逐輛緩慢駛駛?cè)腩A(yù)定加載位位置,必要時可可在加載車輛未未到預(yù)定加載位位置前分次對控控制測點進(jìn)行讀讀數(shù)以確保試驗驗安全。d)在安排加載分分級時,應(yīng)注意意加載過程中其其他截面內(nèi)力亦亦應(yīng)逐漸增加,,且最大內(nèi)力不不應(yīng)超過控制荷荷載作用下的最最不利內(nèi)力。(3)靜載加載分級與與控制3)加卸載的時間間選擇與控制為了減少溫度變變化對試驗造成成的影響,加載載試驗時間以晚晚上10時至凌晨6時為宜,尤其是是采用重物直接接加載,加卸載載周期比較長的的情況下只能在在夜間進(jìn)行試驗驗。對于采用車車輛等加卸載迅迅速的試驗方式式,如夜間試驗驗照明等有困難難時亦可安排在在白天進(jìn)行試驗驗,但在晴天或或多云的天氣下下進(jìn)行加載試驗驗時每一加卸載載周期所花費(fèi)的的時間不宜超過過20分鐘。4、測點設(shè)置與觀觀測(1)測點布置1)主要測點的布設(shè)設(shè)測點布設(shè)的原則則有:(a)滿足條件的前前提下,各試驗驗項目的測點數(shù)數(shù)量和布置必須須是充分和足夠夠的;同時測點點宜少不宜多,,不要盲目設(shè)置置測點,這樣可可以不浪費(fèi)人力力和儀器設(shè)備,,還會使試驗?zāi)磕康耐怀觥#╞)測點位置要具具有代表性,以以便于分析和計計算;(c)為保證量測數(shù)數(shù)據(jù)的可靠性,,應(yīng)該布置一定定數(shù)量的校核性性測點;(d)測點的布置應(yīng)應(yīng)有利于試驗時時操作和測讀,,安全和方便。。安裝在結(jié)構(gòu)上上的附著式儀表表在荷載達(dá)到正正常使用荷載的的1.2~1.5倍時應(yīng)該拆除,,以免結(jié)構(gòu)突然然破壞,而使儀儀表受損。4、測點設(shè)置與觀觀測(1)測點布置2)其他測點的布設(shè)設(shè)根據(jù)橋梁調(diào)查和和檢算工作的深深度,綜合考慮慮結(jié)構(gòu)特點和橋橋梁目前狀況等等可適當(dāng)加設(shè)以以下測點:(a)撓度沿橋長或或沿控制截面橋橋?qū)挿较蚍植肌?。(b)應(yīng)變沿控制截截面橋?qū)挿较蚍址植肌#╟)應(yīng)變沿截面高高分布。(d)組合構(gòu)件的結(jié)結(jié)合面上、下緣緣應(yīng)變。(e)墩臺的沉降、、水平位移與轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角,連拱橋多多個墩臺的水平平位移。(f)剪切應(yīng)變。(g)其他結(jié)構(gòu)薄弱弱部位的應(yīng)變。。(h)裂縫的監(jiān)測測測點。4、測點設(shè)置與觀觀測(2)儀表的檢查與與安裝試驗需用到的所所有儀表均應(yīng)在在測試前進(jìn)行檢檢查,并按儀表表本身的要求進(jìn)進(jìn)行標(biāo)定和必要要的誤差修正。。采用電阻應(yīng)變儀儀進(jìn)行應(yīng)變測試試時,粘貼電阻阻片的人員應(yīng)具具有一定的經(jīng)驗驗,要根據(jù)現(xiàn)場場的溫度,濕度度等條件選擇貼貼片及防潮工藝藝,盡量選用與與觀測應(yīng)變部位位相同的材料制制作溫度補(bǔ)償片片。補(bǔ)償片應(yīng)盡盡量靠近應(yīng)變片片的設(shè)置。采用千分表觀測測結(jié)構(gòu)表面應(yīng)變變時,在不影響響觀測的前提下下,應(yīng)盡量使千千分表軸線靠近近結(jié)構(gòu)表面,以以減小測試誤差差。儀表、設(shè)備容易易受到碰撞,擾擾動的部位應(yīng)加加保護(hù)設(shè)備,系系保險繩或設(shè)置置醒目的標(biāo)志,,以保證儀表正正常工作。5、加載試驗的控控制與安全措施施(1)加載過程的觀觀察加載試驗過程應(yīng)應(yīng)對結(jié)構(gòu)控制點點位移、結(jié)構(gòu)整整體行為和薄弱弱環(huán)節(jié)部位破損損實行監(jiān)控,并并將結(jié)果隨時匯匯報給指揮人員員作為控制加載載的依據(jù)。加載載過程中應(yīng)指定定人員隨時觀察察結(jié)構(gòu)各部位可可能產(chǎn)生的新裂裂縫,注意觀察察構(gòu)件薄弱部位位是否有開裂、、破損,組合構(gòu)構(gòu)件的結(jié)合面是是否有開裂錯位位,支座附近混混凝土是否開裂裂,橫隔板的接接頭是否拉裂,,結(jié)構(gòu)是否產(chǎn)生生不正常的響聲聲,加載時墩臺臺是否發(fā)生搖晃晃現(xiàn)象等。如發(fā)發(fā)生這些情況,,應(yīng)報告試驗指指揮人員,以便便采取相應(yīng)的措措施。5、加載試驗的控控制與安全措施施(2)終止加載控制制條件發(fā)生下列情況應(yīng)應(yīng)中途終止加載載:1)控制測點應(yīng)力值值已達(dá)到或超過過用彈性理論按按規(guī)范安全條件件反算的控制應(yīng)應(yīng)力值時;2)控制測點變位((或撓度)超過過規(guī)范允許值時時;3)由于加載使結(jié)構(gòu)構(gòu)裂縫的長度、、縫寬急劇增加加,新裂縫大量量出現(xiàn),縫寬超超過允許值的裂裂縫大量增多,,對結(jié)構(gòu)使用壽壽命造成較大的的影響時;4)拱橋加載時沿跨跨長方向的實測測撓度曲線分布布規(guī)律與計算值值相差過大或?qū)崒崪y撓度超過計計算值過多時;;5)發(fā)生其他損壞,,影響橋梁承載載能力或正常使使用時。6、靜載試驗數(shù)據(jù)據(jù)整理(1)試驗資料的修修正1)測值修正根據(jù)各類儀表的的標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行行測試數(shù)據(jù)的修修正,如機(jī)械儀儀表的校正系數(shù)數(shù),電測儀表的的率定系數(shù)、靈靈敏系數(shù)、電阻阻應(yīng)變觀測的導(dǎo)導(dǎo)線電阻影響等等等。當(dāng)這類因因素對觀測的影影響小于1%時可不予修正。。2)溫度影響修正正溫度對測試的影影響比較復(fù)雜。。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的各各部位不同的溫溫度變化,結(jié)構(gòu)構(gòu)的受力特性,,測試儀表或元元件的溫度變化化,電測元件的的溫度敏感性,,自補(bǔ)性等等均均對測試精度造造成一定的影響響。逐項分析這這些影響是困難難的,一般可采采用綜合分析的的方法來進(jìn)行溫溫度影響修正,,即利用加載試試驗前的溫度穩(wěn)穩(wěn)定觀測數(shù)據(jù),,建立溫度變化化(測點處構(gòu)件件表面溫度或空空氣溫度)和測測點測值(應(yīng)變變和撓度)變化化的線性關(guān)系,,然后按下式進(jìn)進(jìn)行溫度修正計計算:3)支點沉降影響響的修正當(dāng)支點沉降量較較大時,應(yīng)修正正其對撓度的影影響,修正量C可按下式計算::(2)各測點變位((撓度,位移,,沉降)與應(yīng)變變的計算根據(jù)量測數(shù)據(jù)作作下列計算:總變位(或總應(yīng)應(yīng)變)St=Sl-Si彈性變位(或彈彈性應(yīng)變)Se=Sl-Su殘余變位(或或殘余應(yīng)變))Sp=St-Se=Su–Si式中Si——加載前測值;;Sl——加載達(dá)到穩(wěn)定定時測值;Su——卸載后達(dá)到穩(wěn)穩(wěn)定時測值。。(3)主要測點的的校驗系數(shù)及及相對殘余變變形的計算對加載試驗的的主要測點((即控制測點點或加載試驗驗效率最大部部位測點)進(jìn)進(jìn)行如下計算算:1)校驗系數(shù)式中Se——試驗荷載作用用下量測的彈彈性變位(或或應(yīng)變)值;;Ss——試驗荷載作用用下的理論計計算變位(或或應(yīng)變)值。。2)相對殘余變變位(或應(yīng)變變)相對殘余變位位(或應(yīng)變))按下式計算算:式中Sp′——相對殘余變位位(或應(yīng)變)),Sp、St意義同前。(4)主要測點彈彈性變位(或或應(yīng)變)與相相應(yīng)的理論計計算值的關(guān)系系列出各加載程程序時主要測測點實測彈性性變位(或應(yīng)應(yīng)變)與相應(yīng)應(yīng)的理論計算算值的對照表表,并繪出其其關(guān)系曲線圖圖。(5)裂縫發(fā)展?fàn)顮顩r當(dāng)裂縫數(shù)量較較少時可根據(jù)據(jù)試驗前后觀觀測情況及裂裂縫觀測表對對裂縫狀況進(jìn)進(jìn)行描述。當(dāng)裂縫發(fā)展較較多時應(yīng)選擇擇結(jié)構(gòu)有代表表性部位描繪繪裂縫展開圖圖,圖上應(yīng)注注明各加載程程序裂縫長度度和寬度的發(fā)發(fā)展。除以上資料的的整理外還可可根據(jù)需要整整理各加載程程序控制截面面應(yīng)變(或應(yīng)應(yīng)變)分布圖圖,沿橋縱向向撓度分布圖圖等等。7、加載試驗成成果分析與評評定(1)結(jié)構(gòu)工作狀狀況1)校驗系數(shù)η校驗系數(shù)η是評定結(jié)構(gòu)工工作狀況,確確定橋梁承載載能力的一個個重要指標(biāo)。。不同結(jié)構(gòu)型型式的橋梁其其η值常不相同,,η值常見的范圍圍見下表。橋梁校驗系數(shù)數(shù)常值表橋梁類型應(yīng)變(或應(yīng)力)校驗系數(shù)撓度校驗系數(shù)鋼筋混凝土板橋0.20-0.400.20-0.50鋼筋混凝土梁橋0.40-0.800.50-0.90預(yù)應(yīng)力混凝土橋0.60-0.900.70-1.00圬工拱橋0.70-1.000.80-1.007、加載試驗成成果分析與評評定(1)結(jié)構(gòu)工作狀狀況2)實測值與理論論值的關(guān)系曲曲線由于理論的變變位(或應(yīng)變變)一般系按按線性關(guān)系計計算。所以如如測點實測彈彈性變位(或或應(yīng)變)與理理論計算成正正比,其關(guān)系系曲線接近于于直線,說明明結(jié)構(gòu)處于良良好的彈性工工作狀況。3)相對殘余變變位(或應(yīng)變變)測點在控制加加載程序時的的相對殘余變變位(或應(yīng)變變)Sp/St越小說明結(jié)構(gòu)構(gòu)越接近彈性性工作狀況,,一般要求Sp/St值不大于20%,當(dāng)Sp/St大于20%時,應(yīng)查明原原因,如確系系橋梁強(qiáng)度不不足,應(yīng)在評評定時,酌情情降低橋梁的的承載能力。。7、加載試驗成成果分析與評評定(2)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度度及穩(wěn)定性當(dāng)荷載試驗項項目比較全面面時,可采用用荷載試驗主主要撓度測點點的校驗系數(shù)數(shù)η來評定結(jié)構(gòu)的的強(qiáng)度和穩(wěn)定定性。檢算時時用荷載試驗驗后的舊橋檢檢算系數(shù)Z2對橋梁結(jié)構(gòu)抗抗力效應(yīng)予以以提高或折減減。η值應(yīng)取控制截截面內(nèi)力最不不利程序時最最大撓度測點點進(jìn)行計算。。經(jīng)過荷載試驗驗的舊橋檢算算系數(shù)Z2值表ηZ20.4及以下1.20~1.300.51.15~1.250.61.10~1.200.71.05~1.150.81.00~1.100.90.97~1.071.00.95~1.057、加載試驗成成果分析與評評定(2)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度度及穩(wěn)定性磚石和混凝土土橋:鋼筋混凝土及及預(yù)應(yīng)力混凝凝土橋:符合下列條件件時,Z2值可取高限,,否則應(yīng)酌減減,直至取低低限。1)加載內(nèi)力與與總內(nèi)力(加加載內(nèi)力+恒載內(nèi)力)的的比值較大,,荷載試驗效效果較好。2)實測值與理理論值線性關(guān)關(guān)系較好,相相對殘余變位位(或應(yīng)變))較小。3)橋梁結(jié)構(gòu)各各部分無損傷傷,風(fēng)化、銹銹蝕、裂縫等等較輕微。7、加載試驗成成果分析與評評定(3)裂縫注:表中所列列除特指外適適用于一般條條件,對于潮潮濕和空氣中中含有較多腐腐蝕性氣體等等條件下的縫縫寬限制應(yīng)要要求嚴(yán)格一些些。裂縫寬度限值值表結(jié)構(gòu)類別裂縫部位允許最大縫寬(mm)其他要求鋼筋混凝土梁主筋附近豎向裂縫0.25腹板斜向裂縫0.30組合梁結(jié)合面0.50不允許貫通結(jié)合面橫隔板與梁體端部0.30支座墊石0.50預(yù)應(yīng)力混凝土梁梁體豎向裂縫不允許梁體縱向裂縫0.20第四講預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土鐵鐵路橋簡支梁梁靜載彎曲試試驗方法及評評定標(biāo)準(zhǔn)(TB/T2092-2003)1、范圍2、試驗條件及及儀器設(shè)備3、試驗梁安裝裝及試驗前準(zhǔn)準(zhǔn)備4、加載方法5、評定標(biāo)準(zhǔn)6、靜載試驗記記錄和試驗報報告7、安全及防護(hù)護(hù)措施1、范圍適用于按標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)軌距設(shè)計、、廠(場)制制后張、先張張法T形和箱形簡支支梁,其他簡簡支梁可參照照執(zhí)行。2、試驗條件及及儀器、設(shè)備備2.1簡支梁在下列列情況下,應(yīng)應(yīng)進(jìn)行靜載彎彎曲試驗:(1)采用新結(jié)構(gòu)構(gòu)、新材料、、新工藝進(jìn)行行生產(chǎn)時;(2)生產(chǎn)條件有有較大變動時時;(3)出現(xiàn)影響結(jié)結(jié)構(gòu)承載能力力的缺陷時;;(4)交庫技術(shù)資資料不全,或或?qū)Y料發(fā)生生懷疑時;(5)正常生產(chǎn)條條件下,同類類別、同跨度度T(箱)形梁60件或連續(xù)三個個月產(chǎn)量計一一批,每批抽抽檢1件。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)有明確規(guī)定定的,抽樣批批量按產(chǎn)品標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。2、試驗條件及及儀器、設(shè)備備2.1簡支梁在下列列情況下,應(yīng)應(yīng)進(jìn)行靜載彎彎曲試驗:(6)產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)認(rèn)證時,應(yīng)對對不同類別的的簡支梁各抽抽取1件。抽樣原則則:按最不利利原則一次抽抽取3件(1件為首次試驗驗梁,2件為加倍試驗驗梁)。2.2簡支梁靜載試試驗在終張拉拉或放張30d后進(jìn)行,不足足30d時應(yīng)由設(shè)計方方檢算確定。。2.3試驗時需具有有試驗臺座、、加力架、千千斤頂、油泵泵、標(biāo)準(zhǔn)油壓壓表或壓力傳傳感器等加力力設(shè)備和計量量儀器,其工工作能力控制制在1.5~2.5倍最大試驗荷荷載之間。(1)試驗臺座應(yīng)應(yīng)能保證試驗驗梁跨度、支支承方式、加加載狀態(tài)符合合試驗加載計計算圖式要求求,且有足夠夠的剛度和穩(wěn)穩(wěn)定性,加載載點間距4m(8m梁為2m),且對稱布布置。2、試驗條件及儀器器、設(shè)備(2)加載用千斤頂校校驗系數(shù)應(yīng)不大于于1.05。(3)壓力表應(yīng)采用防防振型,其精度等等級不低于0.4級,最小刻度應(yīng)不不大于0.2MP,表盤量程應(yīng)在工工作最大油壓的1.25~2.0倍之間。(4)壓力傳感器的精精度應(yīng)不低于C級,顯示儀表的最最小分度值不大于于加載最大量值的的1%,示值誤差為±1%F.S。(5)撓度測量采用位位移計或大量程百百分表,位移計精精度應(yīng)不低于1.0級,其顯示儀表最最小分度值不宜大大于所測總撓度的的1.0%,百度表的最小小分度值不大于0.05mm。(6)用于觀察裂縫的的普通放大鏡放大大倍數(shù)不低于10倍,直徑不小于50mm;量測裂縫寬度應(yīng)應(yīng)使用刻度放大鏡鏡,其放大倍數(shù)應(yīng)應(yīng)不低于10倍,最小分度值不不大于0.02mm。(7)測量跨度用鋼卷卷尺,其最小分度度值應(yīng)不大于1mm。(8)彈簧式拉力測力力計的最小分度值值不大于2%F.S,示值誤差應(yīng)為±1%F.S。2、試驗條件及儀器器、設(shè)備2.4當(dāng)采用壓力表控制制試驗荷載時,試試驗前應(yīng)將千斤頂頂與壓力表配套后后在精度不低于三三級的試驗機(jī)上進(jìn)進(jìn)行標(biāo)定。當(dāng)采用用壓力傳感器控制制試驗荷載時,試試驗前應(yīng)將壓力傳傳感器與讀數(shù)儀配配套后在精度不低低于三級的試驗機(jī)機(jī)上進(jìn)行標(biāo)定。(1)壓力表應(yīng)分級標(biāo)標(biāo)定,級差應(yīng)不大大于加載最大值的的10%,加載速度應(yīng)不不大于3kN/s,標(biāo)定的最大荷載載宜不小于加載最最大值的1.1倍,且持荷10min。(2)千斤頂與壓力表表配套標(biāo)定時,應(yīng)應(yīng)采用千斤頂頂壓壓試驗機(jī)或壓力傳傳感器的標(biāo)定方式式,其活塞的外露露量應(yīng)約等于試驗驗最大荷載時的外外露量;各級荷載載下應(yīng)力以壓力表表的表盤整讀數(shù)對對應(yīng)壓力機(jī)的表盤盤讀數(shù)。(3)配套標(biāo)定數(shù)據(jù)應(yīng)應(yīng)進(jìn)行線性回歸,,線性回歸相關(guān)系系數(shù)應(yīng)不小于0.999,并根據(jù)加載等級計計算各級荷載下的的表示值。2、試驗條件及儀器器、設(shè)備(4)試驗所用計量設(shè)設(shè)備、儀器、儀表表、鋼卷尺等均需需經(jīng)法定計量檢定定部門檢定合格,,且在有效期內(nèi)使使用。測量跨度用用鋼卷尺應(yīng)經(jīng)懸空空檢定。3、試驗梁安裝及試試驗前準(zhǔn)備3.1梁兩端支座的相對對高差應(yīng)不大于10mm,同一支座兩側(cè)或或同一端兩支座高高差不大于2mm;箱梁四支點不平平整度不大于2mm。支座安裝后的實實測梁跨度應(yīng)符合合標(biāo)準(zhǔn)要求。3.2試驗梁移入臺座對對中后,在梁頂標(biāo)標(biāo)出腹板中心線作作為梁體的加載中中心線,并在每一一加載點鋪設(shè)墊層層及鋼座板。鋼座座板用水平尺找平平后,移入千斤頂頂。3.3各千斤頂中心與梁梁頂加載中心線縱縱、橫向位置偏差差均應(yīng)不大于10mm。3.4各千斤頂中心與加加力架橫梁中心縱縱、橫向偏差均應(yīng)應(yīng)不大于10mm,且應(yīng)墊實兩者之之間的空隙。3、試驗梁安裝及試試驗前準(zhǔn)備3.5加載前用10倍放大鏡在梁體跨跨中兩側(cè)1/2跨度范圍內(nèi)的下緣緣和梁底面進(jìn)行外外觀檢查;對初始始裂縫(表面收縮縮裂縫和表面損傷傷裂縫)及局部缺缺陷用藍(lán)色鉛筆詳詳細(xì)描出。3.6試驗梁靜載試驗前前應(yīng)仔細(xì)核查原始始資料,加載計算算單按附錄A要求詳細(xì)列出。3.7梁體撓度測量部位位應(yīng)在跨中及支座座中心兩側(cè),測量量撓度的支架應(yīng)牢牢固、穩(wěn)定,且不不應(yīng)受加載時試驗驗臺座變形的影響響。4、加載方法4.1試驗梁的加載分兩兩個循環(huán)進(jìn)行。以以加載系數(shù)K表示加載等級,加加載系數(shù)K是加載試驗中梁體體跨中承受的彎矩矩與設(shè)計彎矩之比比。試驗準(zhǔn)備工作作結(jié)束后梁體承受受的荷載狀態(tài)為初初始狀態(tài);基數(shù)級級下梁體跨中承受受的彎矩指梁體質(zhì)質(zhì)量與二期恒載質(zhì)質(zhì)量對跨中彎矩之之和。4、加載方法(1)全預(yù)應(yīng)力梁各循循環(huán)的加載等級::4、加載方法(2)允許出現(xiàn)有限拉拉應(yīng)力和允許出現(xiàn)現(xiàn)裂縫但裂縫寬度度受到限制的預(yù)應(yīng)應(yīng)力梁各循環(huán)的加加載等級:4、加載方法4.2各千斤頂宜同速、、同步達(dá)到同一荷荷載值;加載速度度不宜超過3kN/s。4.3每級加載后均應(yīng)仔仔細(xì)檢查梁體下緣緣和梁底有無裂縫縫出現(xiàn)。如出現(xiàn)裂裂縫或初始裂縫的的延伸,應(yīng)用紅鉛鉛筆標(biāo)注,并注明明荷載等級,量測測裂縫寬度。4.4對于允許出現(xiàn)裂縫縫但裂縫寬度受到到限制的預(yù)應(yīng)力梁梁,如第一或第二二加載循環(huán)時梁體體出現(xiàn)受力裂縫,,應(yīng)在后一加載循循環(huán)時采用千分表表或振弦式應(yīng)變儀儀測試,并記錄各各級加載等級下的的裂縫寬度或裂縫縫處的變形,第三三加載循環(huán)的加載載方法與第二循環(huán)環(huán)相同。4.5每級加載后均應(yīng)測測量梁體跨中和各各支座中心截面兩兩側(cè)豎向位移變化化,以同一截面的的兩側(cè)平均值分別別作為相應(yīng)截面的的豎向位移量或支支點沉降量??缰兄薪孛娴呢Q向位移移量減去支座沉降降影響量即為該級級荷載下的實測撓撓度值。4.6對每級加載下的實實測撓度值,應(yīng)仔仔細(xì)復(fù)核,發(fā)現(xiàn)異異常應(yīng)立即查明原原因。5、評定標(biāo)準(zhǔn)5.1梁體剛度合格的評評定實測靜活載撓度值值(f實測)為靜活載級下實實測撓度減去基數(shù)數(shù)級下實測撓度值值。實測靜活載撓撓度值合格評定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn):φf實測≤1.05f設(shè)計。5.2全預(yù)應(yīng)力梁抗裂合合格和允許出現(xiàn)有有限拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)應(yīng)力梁預(yù)應(yīng)力度合合格的評定(1)在K=1.20加載等級下持荷20min,梁體下緣底面未未發(fā)現(xiàn)受力裂縫或或下緣側(cè)面(包括括倒角、圓弧過渡渡段)的受力裂縫縫未延伸至梁底邊邊,評定全預(yù)應(yīng)力力梁抗裂合格。(2)在K=1.00加載等級下持荷20min,梁體下緣底面未未發(fā)現(xiàn)受力裂縫或或下緣側(cè)面(包括括倒角、圓弧過渡渡段)的受力裂縫縫未延伸至梁底邊邊,評定允許出現(xiàn)現(xiàn)有限拉應(yīng)力的預(yù)預(yù)應(yīng)力梁預(yù)應(yīng)力度度合格。5、評定標(biāo)準(zhǔn)5.3允許出現(xiàn)裂縫但限限制裂縫寬度的預(yù)預(yù)應(yīng)力梁預(yù)應(yīng)力度度和裂縫寬度合格格的評定(1)在K=1.00加載等級下持荷20min,梁體下緣底面未未發(fā)現(xiàn)受力裂縫或或下緣側(cè)面(包括括倒角、圓弧過渡渡段)的受力裂縫縫未延伸至梁底邊邊,評定預(yù)應(yīng)力度度和裂縫寬度合格格。(2)在K=1.00加載等級下持荷20min,裂縫寬度δf≤0.07mm(對采用鋼絲、鋼鋼絞線的梁)或δf≤0.13mm(對采用Ⅳ級精軋螺旋鋼筋的的梁);裂縫重新新張開時加載荷載載等級大于等于0.90倍的設(shè)計消壓荷載載等級,且裂縫重重新張開時加載荷荷載等級大于0.70級;評定預(yù)應(yīng)力度和裂縫寬寬度合格。5、評定標(biāo)準(zhǔn)5.4梁體剛度不合格的的評定當(dāng)最后一輪加載循循環(huán)時的實測靜活活載撓度值不滿足φf實測≤1.05f設(shè)計的規(guī)定,則梁體剛度不合格格。5.5全預(yù)應(yīng)力梁抗裂和和允許出現(xiàn)有限拉拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力梁梁的預(yù)應(yīng)力度不合合格的評定(1)當(dāng)在某加載等級級下(最大加載等等級除外)的持荷荷時間內(nèi),梁體下下緣底面發(fā)現(xiàn)受力力裂縫或下緣側(cè)面面受力裂縫延伸至至梁底邊,按加載載程序規(guī)定加至后后一級荷載后,受受力裂縫延長或在在上述部位又出現(xiàn)現(xiàn)新的受力裂縫,,即評定在該加載載等級與前一加載載等級的平均加載載等級為抗裂等級級,全預(yù)應(yīng)力梁抗抗裂不合格或允許許出現(xiàn)有限拉應(yīng)力力的預(yù)應(yīng)力梁預(yù)應(yīng)力度不合格。。5、評定標(biāo)準(zhǔn)5.5全預(yù)應(yīng)力梁抗裂和和允許出現(xiàn)有限拉拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力梁梁的預(yù)應(yīng)力度不合合格的評定(2)當(dāng)在某加載等級級加載至后一加載載等級的過程中,,梁體下緣底面發(fā)發(fā)現(xiàn)受力裂縫或下下緣側(cè)面受力裂縫縫延伸至梁底邊,,按加載程序規(guī)定定加至后一級荷載載后,受力裂縫延延長或在上述部位位又出現(xiàn)新的受力力裂縫,即評定該該加載等級為抗裂裂等級,全預(yù)應(yīng)力力梁抗裂不合格或或允許出現(xiàn)有限拉拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力梁預(yù)應(yīng)力度不合格格。(3)當(dāng)在最大加載載等級的持荷時時間內(nèi),梁體下下緣底面發(fā)現(xiàn)受受力裂縫或下緣緣側(cè)面受力裂縫縫延伸至梁底邊邊,應(yīng)在持荷20min后,對全預(yù)應(yīng)力力梁分級卸載至至靜活載級,對對允許出現(xiàn)有限限拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)應(yīng)力梁分級卸載載至K=0.6級,按加載程序序規(guī)5、評定標(biāo)準(zhǔn)5.5全預(yù)應(yīng)力梁抗裂裂和允許出現(xiàn)有有限拉應(yīng)力的預(yù)預(yù)應(yīng)力梁的預(yù)應(yīng)應(yīng)力度不合格的的評定定重新加載至最最大加載等級。。重新加載至最最大加載等級過過程中裂縫張開開,即評定該加加載等級為抗裂裂等級,全預(yù)應(yīng)應(yīng)力梁抗裂不合合格或允許出現(xiàn)現(xiàn)有限拉應(yīng)力的的預(yù)應(yīng)力梁預(yù)應(yīng)應(yīng)力度不合格。。5.6允許出現(xiàn)裂縫但但限制裂縫寬度度的預(yù)應(yīng)力梁預(yù)預(yù)應(yīng)力度和裂縫縫寬度不合格的的評定(1)根據(jù)各級加載載等級下的裂縫縫寬度或裂縫處處的變形關(guān)系圖圖,確定裂縫張張開時的加載等等級。當(dāng)在最后后一次加載循環(huán)環(huán)最大加載等級級下持荷20min,裂縫寬度或裂裂縫張開時的加加載等級不滿足足5.3(2)的要求,即評評定梁體裂縫寬寬度或預(yù)應(yīng)力度度不合格。5、評定標(biāo)準(zhǔn)5.6允許出現(xiàn)裂縫但但限制裂縫寬度度的預(yù)應(yīng)力梁預(yù)預(yù)應(yīng)力度和裂縫縫寬度不合格的的評定(2)裂縫寬度的測測試位置在梁體體側(cè)面最下排普普通鋼筋中心線線水平處。5.7對全預(yù)應(yīng)力混凝凝土梁,梁體豎豎向剛度和抗裂裂合格,評定該該梁靜載彎曲試試驗合格,否則則為不合格。5.8對允許出現(xiàn)有限限拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土梁,,梁體豎向剛度度和預(yù)應(yīng)力度均均合格,評定該該梁靜載彎曲試試驗合格,否則則為不合格。5.9對允許出現(xiàn)裂縫縫但限制裂縫寬寬度的預(yù)應(yīng)力混混凝土梁,梁體體豎向剛度、預(yù)預(yù)應(yīng)力度和裂縫縫寬度均合格,,評定該梁靜載載彎曲試驗合格格,否則為不合合格。5、評定標(biāo)準(zhǔn)5.10若該梁靜載彎曲曲試驗評定為不不合格,應(yīng)對備備用梁進(jìn)行靜載載彎曲試驗。2件備用梁靜載彎彎曲試驗均合格格,仍可評定為為該批梁靜載試試驗合格(該靜靜載彎曲試驗不不合格梁除外))。若加倍抽樣樣靜載彎曲試驗驗仍有不合格,,則應(yīng)對本批梁梁逐片進(jìn)行靜載載彎曲試驗。6、靜載試驗記錄錄與試驗報告6.1試驗記錄的主要要項目包括:(1)試驗梁、支座座、試驗裝備、、設(shè)備、儀器安安裝記錄;(2)千斤頂與油壓壓表配套標(biāo)定記記錄;(3)各級加載數(shù)值值及加載時間記記錄;(4)支座沉降和跨跨中豎向位移測測量及撓度記錄錄;(5)裂縫部位、裂裂縫寬度與荷載載等級關(guān)系的記記錄。6、靜載試驗記錄錄與試驗報告6.2靜載彎曲試驗報報告見附錄D。6.3靜載彎曲試驗報報告主要內(nèi)容包包括:(1)檢驗單位和受受檢企業(yè)的名稱稱;(2)受檢產(chǎn)品型號號和規(guī)格;(3)檢驗類別;(4)檢驗日期;(5)檢驗項目和檢檢驗依據(jù);(6)抽檢辦法和抽抽檢數(shù)量;(7)試驗設(shè)備和器器具、儀表;(8)加載圖式和加加載程序;(9)檢驗結(jié)果、評評定標(biāo)準(zhǔn)和檢驗驗結(jié)論;(10)檢驗報告審批批簽章。7、安全及防護(hù)措措施7.1吊梁應(yīng)有專專人指揮,按規(guī)規(guī)程操作,注意意安全;吊裝千千斤頂時梁下嚴(yán)嚴(yán)禁站人。7.2高壓油路和和電路應(yīng)符合有有關(guān)要求。7.3驗梁在必要要時應(yīng)設(shè)防風(fēng)、、防傾支護(hù)。7.4儀器、儀表表和電器應(yīng)有防防雨、防曬條件件。第五講鐵路橋橋梁靜載試驗橋梁靜載試驗是是制定其結(jié)構(gòu)性性能的重要手段段,也是檢驗梁梁體抗裂性及剛剛度的常用辦法法。其試驗方法法的科學(xué)性、操作的準(zhǔn)確性、判定的合理性,都直接關(guān)系到到產(chǎn)品質(zhì)量是否否合格及鐵路運(yùn)運(yùn)營安全。1、靜載試驗分類類及試驗依據(jù)1.1靜載試驗分類靜載試驗分為靜靜載彎曲抗裂試試驗(適用于先先張法和后張法法全預(yù)應(yīng)力混凝凝土梁)和靜載載彎曲試驗(適適用于允許出現(xiàn)現(xiàn)有限拉應(yīng)力的的預(yù)應(yīng)力混凝土土梁和允許出現(xiàn)現(xiàn)裂縫但限制裂裂縫寬度的預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土梁))兩大類。1、靜載試驗分類類及試驗依據(jù)1.2靜載試驗依據(jù)按《預(yù)應(yīng)力混凝土鐵鐵路橋簡支梁靜靜載彎曲試驗方方法及評定標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)》(TB/T2092-2003)執(zhí)行。2、試驗梁抽樣辦辦法對于下列六種不不同的產(chǎn)品質(zhì)量量檢驗類別,有有著截然不同的的試驗梁抽樣方方法。2.1投產(chǎn)前鑒定檢驗驗由有關(guān)部門(企企業(yè)上級或檢驗驗機(jī)構(gòu))主持,,對新建梁廠((場)首先試生生產(chǎn)梁進(jìn)行靜載載試驗。2、試驗梁抽樣辦辦法2.2新產(chǎn)品鑒定檢驗驗對采用新結(jié)構(gòu)、、新材料、新工工藝生產(chǎn)的首批批產(chǎn)品,抽取一一片具有代表性性的梁,由設(shè)計計、科研、質(zhì)檢檢部及業(yè)務(wù)主管管部門主持進(jìn)行行靜載試驗。2.3生產(chǎn)單位出廠檢檢驗(1)現(xiàn)場制梁:每批批(60片)隨機(jī)抽一片片(或抽有缺陷陷者或較差者)),進(jìn)行靜載試試驗。(2)工廠制梁:每批批或每季隨機(jī)抽抽一片進(jìn)行靜載載試驗。2、試驗梁抽樣辦辦法2.4發(fā)證檢驗在生產(chǎn)單位(橋橋梁廠或制梁場場)自檢合格并并且具備一定抽抽檢基數(shù)(一般般為30片)的梁片中,,抽取一片具有有代表性的梁((張拉或放張齡齡期較短、梁體體混凝土強(qiáng)度及及彈模較低者))進(jìn)行靜載試驗驗。并且在同類類產(chǎn)品中,以曲曲代直、以大代代小、以難代易易、以低代高。。2.5抽查檢驗(包括括生產(chǎn)許可證期期中復(fù)查)對抽樣基數(shù)一般般不作硬性規(guī)定定,可在梁廠((場)庫存梁中中隨機(jī)抽取一片片進(jìn)行靜載試驗驗。2、試驗梁抽樣辦辦法2.6委托鑒定檢驗((包括仲裁檢驗驗)對一片或一批梁梁能否使用,由由委托方指定或或雙方商定樣品品,進(jìn)行靜載試試驗。2.7抽樣梁的代表性性橋梁是國家實施施生產(chǎn)許可證制制度的七個重要要鐵路工業(yè)產(chǎn)品品之一。其壽命命據(jù)有關(guān)資料介介紹約百年,由由于它具有不易易更換的特殊性性,勢必要求結(jié)結(jié)構(gòu)性能100%合格。因為混凝土材料料的非勻質(zhì)性和和以試件強(qiáng)度代代表梁體強(qiáng)度的的模擬性,導(dǎo)致致抽樣試驗的判判定也將具有漏漏判或錯判,使使生產(chǎn)方或使用用方均具有一定定風(fēng)險。為此橋橋梁發(fā)證檢驗抽抽樣辦法,2、試驗梁抽樣辦辦法2.7抽樣梁的代表性性應(yīng)采用抽高難品品種中較劣質(zhì)者者進(jìn)行靜載試驗驗。使生產(chǎn)方與與使用方風(fēng)險共共擔(dān)。還應(yīng)當(dāng)注意:抽抽樣后應(yīng)全面觀觀測樣品梁,剔剔除跨中附近有有明顯局部外觀觀缺陷或外形尺尺寸嚴(yán)重超差的的樣品,使樣品品具有更大的代代表性。3、試驗設(shè)備3.1試驗臺座(1)試驗臺座形式::①傳統(tǒng)式:鋼質(zhì)剛剛性門架,基礎(chǔ)礎(chǔ)混凝土配重;;鋼絞線束與鋼鋼橫梁門架,基基礎(chǔ)混凝土配重重。②配重式:華藍(lán)垂垂吊式;頂部壓壓重式。③樁反力式:打入入管樁抵抗加載載反力,配鋼門門架。④桁架式:萬能桿桿件自平衡式;;軍用梁與鋼絞絞線配合式。3、試驗設(shè)備3.1試驗臺座(2)加載點數(shù)量及間間距:當(dāng)試驗荷荷載的布置不能能完全與設(shè)計規(guī)規(guī)定相符時,應(yīng)應(yīng)按荷載效應(yīng)等等效的原則換算算,即使構(gòu)件試試驗的內(nèi)力圖形形與設(shè)計的內(nèi)力力圖形相似,并并使控制截面上上的內(nèi)力值相等等。TB/T2092-2003規(guī)定,加力架的的加載間距“必必須保證在試驗驗時,能使梁體體首先達(dá)到完全全抗裂極限。””靜載試驗首要要目的是為了檢檢驗梁體正截面面承受彎曲抗裂裂的能力。按TB/T2092-2003附錄A規(guī)定,加載點數(shù)數(shù)量應(yīng)為奇數(shù)。。即在跨中應(yīng)有有一加載點,其其余加載點于其其兩側(cè)對稱布置置。其目的在在于使跨中產(chǎn)生生最大彎矩,首首先在跨中截面面產(chǎn)生彎曲正應(yīng)應(yīng)力,使彎矩包包絡(luò)圖相似,最最大彎矩等值。。3、試驗設(shè)備目前一些梁廠(場)采用偶數(shù)加載點點,則跨中有一一等彎矩段,與與設(shè)計內(nèi)力圖差差別較大,不利利于正確評價試試驗梁抗裂性。。3、試驗設(shè)備3.2加載千斤頂及其其校正計算(1)加載千斤頂:宜宜采用精密壓力力千斤頂(成都、上海產(chǎn)),其精度高、活活塞面積大,可可配合使用0~25MPa、0.4級精密壓力表,,其最小刻度為為0.2MPa。如使用其它千千斤頂或起重用用頂鎬,所配油油表為0~60MPa,則其最小刻度度為0.5MPa,視讀精度不能能滿足計算要求求。另外,加荷荷動力源(油泵)應(yīng)能使油表壓力力值保持穩(wěn)定。。(2)千斤頂校正:TB2092-2003規(guī)定:千斤頂校校正系數(shù)不得大大于1.05,并且需要將頂頂、表、泵配套套標(biāo)定。①配套標(biāo)定有三種種方法:壓力機(jī)機(jī)法、壓力環(huán)法法、傳感器法。。配套標(biāo)定時應(yīng)應(yīng)注意以下兩點點:a)千斤頂與工作狀狀態(tài)應(yīng)保持同方方向運(yùn)行,因正正、反向摩阻不不同。b)先讀油壓表示值值(MPa),再讀壓力機(jī)(或壓力環(huán)、傳感感器)力值(N)。因為標(biāo)定器(壓力機(jī):N;3、試驗設(shè)備3.2加載千斤頂及其其校正計算壓力環(huán):mm;傳感器:微應(yīng)應(yīng)變)的精度較油壓表表高得多,這樣樣可以更好地減減小視讀誤差?!,F(xiàn)在有些梁場場常發(fā)生讀反的的情況。②摩阻系數(shù)計算::如校正系數(shù)計計算結(jié)果小于1.00,則可能是將千千斤頂活塞面積積用錯了,或是是計算公式用錯錯。正確的計算算公式為:(3)各級加載油壓表表理論讀值計算算:采用首先根根據(jù)標(biāo)定數(shù)據(jù)計計算出各頂?shù)木€線性回歸方程式式Y(jié)=kx+b及相關(guān)系數(shù)r,以觀察該頂?shù)牡木€性優(yōu)劣(r≥0.999)。然后,再將各各級荷載代人回回歸方程,求出出各級荷載所對對應(yīng)的油壓表讀讀值。4、試驗梁齡期4.1一般要求一般情況下,靜靜載試驗應(yīng)在全全部施加預(yù)應(yīng)力力后不少于30d進(jìn)行。靜載試驗的計算算齡期應(yīng)從梁體體全部施加預(yù)應(yīng)應(yīng)力時算起(無論是收縮、徐徐變還是松弛應(yīng)應(yīng)力損失完成率率,均由此日算算起)但先張梁與后張張粱的計算還有有所區(qū)別。混凝土收縮、徐徐變計算齡期::先張梁從放張張之日算起至試試驗日期;后張張梁從終張拉之之日算起至試驗驗日期。鋼筋松弛計算齡齡期:先張梁從從張拉之日算起起至試驗日期;;后張梁從終張張拉之日算起至至試驗日期。4、試驗梁齡期4.2特殊情況若條件所限,只只能選用齡期少少于30d的梁時,應(yīng)同時滿足以下下兩個條件:(1)梁體混凝土灌筑筑28d之后。因為達(dá)到到設(shè)計混凝土強(qiáng)強(qiáng)度等級后,才才能進(jìn)行結(jié)構(gòu)性性能試驗。(2)對梁體下翼緣力力筋進(jìn)行檢算,,使能滿足(對鋼絲、鋼絞線線),以防止外加荷荷載在跨中最下下層預(yù)應(yīng)力筋中中所產(chǎn)生的最大大應(yīng)力超過鋼筋筋(鋼絲)的彈性極限,造造成梁體結(jié)構(gòu)性性能永久性損傷傷。5、裂縫及其規(guī)律律5.1裂縫分類裂縫分為初始裂裂縫(收縮裂縫縫和損傷裂縫)及受力裂縫(征征兆裂縫和判定定裂縫)兩類。。這四種性質(zhì)不不同的裂縫。5.2裂縫觀察方法“側(cè)觀比較法””:即從側(cè)面方方向觀察,同時時注意與鄰近區(qū)區(qū)域比較。這方方法比正對截面面方向更容易發(fā)發(fā)現(xiàn)較細(xì)裂縫產(chǎn)產(chǎn)生的陰影。當(dāng)當(dāng)搜索到疑點后后,再用放大鏡鏡仔細(xì)辨認(rèn)確定定。5、裂縫及其規(guī)律律5.3受力裂縫出現(xiàn)的的一般規(guī)律(1)走向:沿粱體截截面方向,傾角角一般小于30°。(2)位置:在跨中4m段范圍內(nèi)。一般般外側(cè)首先出現(xiàn)現(xiàn)。普通高度、、超高度梁都在在外側(cè)下八字棱棱角上首先出現(xiàn)現(xiàn),隨后向上、、下延長。有的的延長到下底角角上,甚至拐入入梁底面上。(3)時間:一般在壓壓漿破裂聲(也稱“放鞭”。。一般在0.8~1.0級左右)之后,開始出現(xiàn)現(xiàn)征兆裂縫。判判定裂縫常出現(xiàn)現(xiàn)在Kf=1.20同時持荷20min之內(nèi)。5.4裂縫的標(biāo)記方法法初始裂縫:規(guī)定定用藍(lán)色鉛筆標(biāo)標(biāo)記。在加載前前仔細(xì)觀察尋找找,并沿著縫右右側(cè)約1mm處,順其走向畫畫出痕跡,并在在其兩端點打上上橫杠,封住端端頭,以辨別加加載后是否延長長。嚴(yán)禁用劃大大圈法標(biāo)記初始始裂縫,因圈內(nèi)內(nèi)再出現(xiàn)新裂縫縫將無法辨認(rèn),,可能造成漏判判。5、裂縫及其規(guī)律律5.5外側(cè)首先出現(xiàn)受受力裂縫的原因因(1)旁彎。由于梁體體截面不對稱而而產(chǎn)生的旁彎,,是造成外側(cè)先先裂的主要原因因。由于隔板、、肋墻、擋碴墻墻及橋面墊層(先張梁)均未參加梁體截截面計算,而實實際上述部位對對截面特性均有有一定影響。據(jù)有關(guān)資料記載載和實測,外側(cè)側(cè)底部邊角處比比內(nèi)側(cè)應(yīng)力約大大10~20%(普高梁約大20%,低高梁約大大10%左右)。(2)邊角處應(yīng)力集中中。(3)振動產(chǎn)生的浮漿漿集中于下八字字拐角處。因上述三種不利利因素,故受力力裂縫通常是在在下八字拐角處處首先出現(xiàn)。它它的出現(xiàn),表明明此處混凝土已已開始受到拉應(yīng)應(yīng)力。它通常是是梁體受力開裂裂的前兆,所以以稱其為“征兆兆裂縫”。征兆兆裂縫出現(xiàn)得越越早,判定裂縫縫出現(xiàn)的可能性性就越大。6、梁體開裂的判判定準(zhǔn)確地判斷梁體體是否真正開裂裂,這是受檢方方和檢驗方都十十分敏感的問題題,在發(fā)證檢驗驗工作中尤為突突出。6.1“判定裂縫”及其其驗證方法(1)判定裂縫縫:在某級荷載載作用下,裂縫縫由側(cè)面延至梁梁底(即裂縫抵抵達(dá)梁底水平面面上),或在梁梁底部邊角、梁梁底面上出現(xiàn)了了裂縫,因這種種裂縫決定了梁梁體開裂與否,,因此稱其為““判定裂縫”。。這種裂縫一旦旦被發(fā)現(xiàn),又經(jīng)經(jīng)驗證屬于真實實受力裂縫后,,則判定梁體開開裂,靜載試驗驗不合格。在發(fā)證檢驗工作作中,當(dāng)試驗樣樣品梁不合格,則代表表梁廠(場)產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量不合格格。因此,驗證證方法就顯得特特別重要。6、梁體開裂的判判定6.1“判定裂縫”及其其驗證方法(2)判定裂縫縫的驗證方法:①梁體在某級發(fā)現(xiàn)現(xiàn)判定裂縫,則則再增加一級荷荷載,如裂縫延延長或展寬或又又出現(xiàn)新裂縫,,則證實此裂縫縫為真實受力裂裂縫,梁體確實實已開裂。②使用20倍放大鏡觀觀察裂縫,跟蹤蹤卸載。如裂縫縫在卸載后完全全閉合,則同樣樣證實了裂縫的的真實性。③根據(jù)撓度測量數(shù)數(shù)據(jù),描繪出荷荷載—撓度曲線,找出出曲線上轉(zhuǎn)折點點(取曲線第一一彎轉(zhuǎn)段兩端點點切線的交點)所對應(yīng)的荷載載值,即為梁體開裂荷荷載實測值。當(dāng)不能斷定是否否受力裂縫,或或未能及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)而早已出現(xiàn)的的裂縫,或難以以判斷正截面是是否開裂,均可可以采用荷載—撓度曲線法。6、梁體開裂的判判定6.1“判定裂縫”及其其驗證方法以上三種驗證方方法可以同時并并用,也可選用用①、③或①①、②兩種。但不能單單獨(dú)使用②,以防因局部缺陷裂裂縫,導(dǎo)致誤判判。因為這種因局部部缺陷(如墊塊塊、漏漿等)而而引發(fā)的受力裂裂縫,不能代表表梁體整個截面面開裂。這種隱隱形缺陷裂縫,,再增加一級荷載不一一定延展,而卸載卻完全閉閉合。由此看出出驗證是由表及及里、去偽存真真的重要手段。在實測中通常采用加一一級延長,卸載載閉合的方法。。這較加一級展展寬(不易定量量)或再去尋找找新裂縫出現(xiàn)來來驗證裂縫,更更來得直接、方方便。6、梁體開裂裂的判定6.2開裂荷載等等級的確定定在某級荷載載作用下(指本級持持荷時間內(nèi)內(nèi)和下級加加載過程中中)發(fā)現(xiàn)裂裂縫,并經(jīng)經(jīng)驗證,則則認(rèn)為梁體體在某級開開裂。“驗證荷載載”的區(qū)別別如下:(1)若在在本級向下下一級加載載過程中發(fā)發(fā)現(xiàn)裂縫(此時梁實實際承受十十足的本級級荷載,而而下一級還還未加到),則應(yīng)加加到下一級級荷載來驗驗證裂縫。。如屬實,即即認(rèn)為梁體體在本級開開裂。(2)若在在本級持荷荷時間內(nèi)發(fā)發(fā)現(xiàn)裂縫,,則應(yīng)再增增加一級荷荷載來驗證證裂縫。如如屬實,即即認(rèn)為梁體體在本級開開裂。在發(fā)證檢驗驗中常遇到到在Kf=1.20,持荷20min內(nèi)發(fā)現(xiàn)了了裂縫,但但增加一級級荷載應(yīng)該該是多少呢呢?經(jīng)編制TB2092的專家解解釋:1.20級級再增加一一級應(yīng)該加加到Kf=1.22級,且持持荷時間仍仍為2~5min。6、梁體開裂裂的判定6.2開裂荷載等等級的確定定有人認(rèn)為在在1.20級開始加載載,但還未未加到1.20級的荷載值值時梁底發(fā)發(fā)現(xiàn)裂縫,,則認(rèn)為在在1.20級出現(xiàn)受力力裂縫。如如再采取增增加一級荷荷載即由1.20級加至1.22級,經(jīng)觀察察發(fā)現(xiàn)原裂裂縫又有所所延長,則則認(rèn)為梁體體已在1.20級開裂,判判為不合格格。這是錯錯誤的,因因?qū)Ⅱ炞C荷荷載誤加到到1.22級后,裂縫縫可能會有有所延長。。正確的方方法應(yīng)加到到1.20級.則有可可能不延長長(或不出現(xiàn)新新裂縫),故不能判判為梁體開開裂。這二二者之差別別,有可能能引起質(zhì)的的變化,造造成幾百孔孔梁的誤判判。7、加倍試驗驗《預(yù)制后張張法預(yù)應(yīng)力力混凝土鐵鐵路橋簡支支T梁技術(shù)條件》(TB/T3043-2005)及及《后張法法預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋混凝土土鐵路簡支支梁現(xiàn)場預(yù)預(yù)制施工工工藝》(基基施[1989]90號)均均規(guī)定:“如被抽驗的的后張梁達(dá)不到要求求時,應(yīng)查查明原因,,加倍抽驗驗。仍達(dá)不不到時,需需逐片試驗驗?!币陨蠘?biāo)準(zhǔn)與與文件,雖雖指出了加加倍試驗的的條件,但但是,加倍倍試驗的抗抗裂安全系系數(shù)與撓度度的質(zhì)量指指標(biāo),尚未未明確。《混凝土結(jié)構(gòu)工程施施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204-2002)中規(guī)定::對于加倍抽抽驗的指標(biāo):“抗裂系數(shù)允允許值=標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定定值×0.95;撓度允許值=標(biāo)準(zhǔn)值×1.10。。”并且規(guī)規(guī)定:①①第二次抽取取的第一個個試件的全部檢驗驗結(jié)果均符符合標(biāo)準(zhǔn)要要求時,該批結(jié)構(gòu)性性能可判為為合格;②第二次抽取取的第二個試件件全部檢驗驗結(jié)果均符符合第二次次檢驗的要要求時,該批構(gòu)件的的結(jié)構(gòu)性能能可判為合合格。7、加倍試驗驗鐵路行業(yè)應(yīng)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行行部標(biāo)。通通常采用的的方法是::如橋梁靜靜載試驗不不合格,則則加倍抽樣樣試驗。第第二次檢驗驗的質(zhì)量指指標(biāo)仍按原原要求(Kf≥1.20;f/L≤1/800)不不變,當(dāng)兩兩片均合格格,則該批批梁才能判判為合格。。顯然,這比現(xiàn)行國國標(biāo)更加嚴(yán)嚴(yán)格。8、加載計算算通用模式式靜載試驗計計算單目前全路采用統(tǒng)統(tǒng)一模式。8.1八個方面(1)試驗類別。。(2)試驗依據(jù)。。(3)試驗粱基本本情況。(4)梁體設(shè)計參參數(shù)。(5)加載圖式。。(6)加載值計算算。(7)各級加載值值一覽表。。(8)頂、表、泵泵配套。標(biāo)標(biāo)定與各級級油壓表讀讀值匯總表表。8.2十個步驟(1)等效集中荷荷載采用五五點或三點點加載(8m梁),跨中中設(shè)一集中中荷載,其其余在其左左右對稱布布置。各荷荷載縱向間間距均為4m。相關(guān)系數(shù)α4444L/2L/2

XiPi

Pi

Pi

Pi

PiRA

RB

8、加載計算算通用模式式8.2十個步驟(2)未完成的應(yīng)應(yīng)力損失表A.1未完成的應(yīng)應(yīng)力損失ΔσS計算用表時間(d)砼收縮、徐變應(yīng)力損失σS1的完成率η1鋼筋松馳應(yīng)力損失σS2的完成率η22—0.50100.33(用內(nèi)插法求之)200.37(用內(nèi)插法求之)300.40(用內(nèi)插法求之)400.431.00600.501.00900.601.001800.751.001年0.851.003年1.001.00注:1、本表摘錄于TBJ2-96《鐵路橋涵設(shè)計規(guī)范》表6.3.40。

2、表中“時間”為全部施加預(yù)應(yīng)力至靜載試驗的天數(shù)(年數(shù))。8、加載計算算通用模式式8.2十個步驟(3)補(bǔ)償償彎矩(4)基數(shù)級荷載載跨中彎矩矩當(dāng)防水層已已鋪設(shè)時::當(dāng)防水層未未鋪設(shè)時::(5)基數(shù)級級荷載值(6)各加載級跨跨中彎矩當(dāng)防水層已已鋪設(shè)時::當(dāng)防水層未未鋪設(shè)時::(7)各加載級之之荷載值(8)靜活載級系系數(shù)8、加載計算算通用模式式8.2十個步驟(9)靜活載級之之跨中彎矩矩(10)計算靜活載載級荷載9、現(xiàn)存典型型問題9.1加載千斤頂頂偏置為減小旁彎彎而引發(fā)的的外側(cè)過早早開裂,

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