橋梁荷載試驗

橋梁荷載試驗第一節(jié)荷載試驗的目的及主要內(nèi)容一、荷載試驗的目的橋梁荷載試驗分靜載試驗和動載試驗驗橋梁整體受力性能和承載力是否到達設(shè)計文件和標準的要求對于舊橋通過荷載試驗可以評定出其運營荷載等級。二、荷載試驗的主要內(nèi)容行的試驗打算〔包括荷載試驗的主要內(nèi)容。荷載試驗的主要內(nèi)容為：荷載試驗的目的；試驗的預備工作；加載方案設(shè)計；測點設(shè)置與測試；加載掌握與安全措施；試驗結(jié)果分析與承載力評定；試驗報告編寫。三、荷載試驗的預備工作荷載試驗正式進展之前應做好以下預備工作。試驗孔〔或墩〕的選擇〔或墩1-3孔具有代表性的橋孔〔或墩〕進展加載試驗。選擇時應綜合考慮以下因素：該孔〔或墩〕計算受力最不利；該孔〔或墩〕施工質(zhì)量較差、缺陷較多或病害較嚴峻；該孔〔或墩〕便于搭設(shè)，腳手架，便于設(shè)置測點或便于實施加載。選擇試驗孔的工作與制定打算前的調(diào)查工作結(jié)合進展。搭設(shè)腳手架和測試支架腳手架和測試支架應分開搭設(shè)互不影響細鋼絲繩固定在欄桿或人行道緣石上安全，活動吊架如需屢次使用可做成拼裝式以便運輸和存放。睛天或多云天氣下進展加載試驗時，陽光直射下的應變測點，應設(shè)置則應預備儀器，設(shè)備等的防雨設(shè)施，以備不時之需。橋下或橋頭用活動房或帳篷搭設(shè)臨時試驗室安放數(shù)據(jù)采集等儀器、并供測試人員臨時辦公和看管設(shè)備之用。靜載試驗加載位置的放樣和卸載位置的安排靜載試驗前應在橋面上對加載位置進展放樣進展。如加載工況預先放樣，且用不同顏色的標志區(qū)分不同加載工況時的荷載位置。靜載試驗荷載卸載的安放位置應預先安排〔或墩〕度。試驗人員組織及分工橋梁的荷載試驗是一項技術(shù)性較強的工作驗隊伍來擔當，也可由生疏這項工作的技術(shù)人員為骨干來組織試驗隊伍。應依據(jù)每個試驗人員的特進步行分工觀測外，應盡量使每人對分管儀表進展一次觀測所需的時間大致一樣。全部參與試驗的人員應能嫻熟把握所分管的儀器設(shè)備1人員的配備可依據(jù)具體狀況考慮。其他預備工作等工作應依據(jù)荷載試驗的需要進展預備。其次節(jié)、加載方案和測點設(shè)置

一、加載方案與實施為了滿足鑒定橋梁承載力的要求1-2〔或變形影響線進展，下面給出常見橋型荷載工況。簡支梁橋跨中最大正彎矩工況L/4最大正彎矩工況支點最大剪力工況橋墩最大豎向反力工況連續(xù)梁橋主跨跨中最大正彎矩工況主跨支點負彎矩工況主跨橋墩最大豎向反力工況主跨支點最大剪力工況邊跨最大正彎矩工況懸臂梁橋〔T型剛構(gòu)橋〕支點〔墩頂〕最大負彎矩工況錨固孔跨中最大正彎矩工況支點〔墩頂〕最大剪力工況掛孔跨中最大正彎矩工況無鉸拱橋跨中最大正彎矩工況拱腳最大負彎矩工況拱腳最大推力工況正負撓度確定值之和最大工況此外，對橋梁施工中的薄弱截面或缺陷修補后的截面可以特地進展荷·載工況設(shè)計，以檢驗該部位或截面對構(gòu)造整體性能的影響。使用車輛加載而又未安排動載試驗工程時，可在靜載試驗工程完畢〔多輛車則相應地進展排列面了解荷載作用于橋面不同部位時構(gòu)造承載狀況。動載試驗一般安排標準汽車車列〔對小跨徑橋也可用單車〕在不同車速時的跑車試驗，跑車時速一般定為5km10km20km30km40km、sokm，此外可依據(jù)橋況安排其他試驗工程,如需測定橋梁承受活載水平力元荷載時進展脈動觀測。試驗荷載等級確實定掌握荷載確實定計的荷載有以下幾種：①汽車和人群〔標準設(shè)計荷載；②掛車或履帶車〔標準設(shè)計荷載③需通行的特別重型車輛?！不蜃冃蔚淖畈宦膸к嚥挥嫑_擊力，所以動載試驗以汽車荷載作為掌握荷載?！矘藴试O(shè)計荷載〕的車輛是由運管車輛統(tǒng)計而得的概率模型。當客觀條件所限，的大小和加載位置時承受靜載試驗效率。動載試驗效率進展掌握。靜載試驗效率η靜載試驗效率為 ssq s(1)式中：Ss――靜載試驗荷載作用下掌握截面內(nèi)力計算值；S――掌握荷載作用下掌握截面最不利內(nèi)力計算值；μ“＝0。ηq0.8-1.05，當橋梁的調(diào)查、檢算工作比較完善而又受q具體狀況來確定，一般狀況下ηq0.95。荷載試驗宜選擇溫度穩(wěn)定的季節(jié)和天氣進展內(nèi)力影響較大時，應選擇溫度內(nèi)力較不利的季節(jié)進展荷載試驗試驗效率ηq當掌握荷載為掛車或履帶車而承受汽車荷載加載時的橫向應力增大系適當增大靜載試驗效率動載試驗效率s動載試驗效率為 ssd s(1)式中：Sd——動載試驗荷載作用下掌握截面最大計算內(nèi)力值；S——標準汽車荷載作用下掌握截面最大計算內(nèi)力值〔不計入汽車荷載沖擊系數(shù)。ηdl動載試驗的效率不僅取決于試驗車型及車重，而且取決于實際跑車時的車間距ηd靜載加載分級與掌握為了加載安全和了解構(gòu)造應變和變位隨試驗荷載增加的變化關(guān)系橋梁荷載試驗的各荷載工況的加載應分級進展?！?〕分級掌握的原則①當加載分級較為便利時，可按最大掌握截面內(nèi)力荷載工況均分為級。3級加載。對掌握測點進展讀數(shù)監(jiān)控，以確保試驗安全。④在安排加載分級時，應留意加載過程中其他截面內(nèi)力亦應漸漸增加，且最大內(nèi)力不應超過掌握荷載作用下的最不利內(nèi)力。加載，到達最大荷載后逐級卸載。車輛荷載加載分級的方法①漸漸增加加載車數(shù)量②先上輕車后上重車③加載車位于內(nèi)力影響線的不同部位。④加載車分次裝載重物。以上各法亦可綜合承受。加卸載的時間選擇2200至晨00為宜。尤其是承受重物直接加載，加卸載周期比較長的狀況下只能在等有困難時亦可安排在白天進展試驗2min。加載分級的計算依據(jù)各荷載工況的加載分級按彈性階段計算構(gòu)造各測點在不同荷載等級下計算變位〔或應變未作材料試驗的可按標準規(guī)定取值。加載設(shè)備的選擇靜載試驗加載設(shè)備可依據(jù)加載要求及具體條件選用，一般有以下兩種加載方式?？尚惺杰囕v可選用裝載重物的汽車或平板卒，也可就近利用施工機械車輛。選擇放穩(wěn)妥，以避開車輛行駛時因搖擺而轉(zhuǎn)變重物的位置。承受車輛加載優(yōu)點很多，如便于調(diào)運和加載布置，加卸載快速等。承受汽車荷載既能作靜試驗又能作動載試驗。這是較常承受的一種方法。重物直接加載一般可按掌握荷載的著地輪跡先搭設(shè)承載架，再在承載架上堆放重物也可實行直接在橋面堆放重物或設(shè)置水箱的方法加載。承載架的設(shè)置和加載物的堆放應安全、合理，能按要求分布和加載重量，并不使加載設(shè)備與橋梁構(gòu)造共同承載而形成“卸載”現(xiàn)象。試驗。此外其他一些加載方式也可依據(jù)加載要求因地制宜承受。加載重物的稱量可依據(jù)不同的加載方法和具體條件選用以下方法，對所加載進展稱量。稱重法當承受重物直接在橋上加載時，可將重物化整為零稱重后按逐級加載要求分堆置放，以便加載取用。當承受車輛加載時，可將車輛逐軸開上稱重臺進展稱重、如沒有現(xiàn)成可供利用的稱重臺，可自制專用稱重臺進展稱重。體積法如承受水箱加載，可通過測量水體積來換算水的重力。綜合計算法依據(jù)車輛出廠規(guī)格確定空車軸重〔留意考慮車輛零配件的更換和添減，汽油、水、乘員重力的變化。再依據(jù)裝載重物的重力及其重心將其安排至各軸。裝載物最好承受規(guī)章外形的物體整齊碼放或承受松散均勻料在車箱內(nèi)攤鋪平坦，以便準確確定其重心位置。5%。最好能承受兩種稱重方法相互較核。1．測點布設(shè)

二、測南設(shè)置主要測點的布設(shè)：的最大應力〔應變〕和最大撓度〔或位移。幾種常用橋梁體系的主要測點布設(shè)如下。①簡支梁橋：跨中撓度〕支點沉降，跨中截面應變、②連續(xù)梁橋：跨中撓度；支點沉降，跨中和支點截面應變。③懸臂梁橋：懸臂端部撓度、支點沉降，支點截面應變。④拱橋：跨中，L/4處撓度，拱頂L/4和拱腳截面應變。撓度觀測測點一般布置在橋中軸線位置3處，以掌握最大應力的分布。當承受測點混凝土外表應變的方法來確定鋼筋混凝土構(gòu)造中鋼筋承測點，則在試驗完后必需修復保護層。其他測點的布設(shè)依據(jù)橋梁調(diào)查和檢算工作的深度等可適當加設(shè)以下測點：①撓度沿橋長或沿掌握截面橋?qū)挿较蚍植迹虎趹冄卣莆战孛鏄驅(qū)挿较蚍植?；③應變沿截面高分布；④組合構(gòu)件的結(jié)合面上、下緣應變；⑤墩臺的沉降、水平位移與轉(zhuǎn)角，連拱橋多個墩臺的水平位移；⑥剪切應變；⑦其他構(gòu)造薄弱部位的應變；⑧裂縫的監(jiān)測測點。一般應實測掌握斷面的橫向應力增大系數(shù)截面橫向應力增大系數(shù)的測定方法互校。對于剪切應變測點一般實行設(shè)置應變花的方法進展觀測。為了便利，對于梁橋的剪應力也可在截面中性軸處主應力方向設(shè)置單一應變測點來進展觀測。梁橋的實際最大剪應力截面應設(shè)置在支座四周而不是支座上。溫度測點的布設(shè)1-2需要在橋梁主要測點部位設(shè)置一些構(gòu)件外表溫度觀測點。第三節(jié)靜載試驗儀器設(shè)備計、應變儀、應變計〔應變片、周密水準儀、經(jīng)緯儀、傾角儀、刻度放測試內(nèi)容和量測值的大小選擇儀器，試驗前應對測試值進展理論分析估中對儀器精度和量測范圍的要求，本節(jié)介紹幾種常用的儀器設(shè)備。一、機械式位移計和工作原理根本一樣，主要區(qū)分在于精度和量程不同。移、應變、力、傾角等。百分表的根本構(gòu)造使用方法使用時，百分表裝在表座上〔目前大都承受磁性表座，表架安裝在臨時特地搭設(shè)的支架上，支架應具有肯定的剛度，并與被測構(gòu)造物分開?！不虮诚颉硿y桿方向發(fā)生位移時，推動〔或放松〕測桿，使測桿的平齒帶旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過一系列放大之后；便在表盤上指示出位移值。便用時應汪意的事項使用時，只能拿取外殼，不得任意推動測桿，避開磨損機件，影響放大倍數(shù)。留意保護觸頭，觸頭上不得有傷痕。有適宜的測量范圍。分表的軸頸時，不行夾得過緊，否則會影響測桿移動。。假設(shè)指針不動或繞某一固定值在小范圍內(nèi)左右搖擺，說明安裝正常。的百分表、千分表校正儀上進展。千分表與百分表使作方法完全一樣。用位移計測撓度與變位用位移計測撓度或某點的位移時，要留意位移的相對性，位哆計的定點〔表殼〕和動點〔測桿〕必需分別和相對位移的兩點連妾。式將表殼或軸頸固定在某一個定點，測吁可直接頂住試件測點。應用位移計量撓度與變位時，應留意以下問題：用真正位移值。＝測點外表需經(jīng)肯定桿直接頂住測點，而須承受其他方式。位移計使用前后要認真檢查測桿上下活動是否敏捷。由于灰塵落人或表架頸擰過緊等都會影響桿上下運動的敏捷性。用位移計測應變應變，就是構(gòu)造上某區(qū)段纖維長度的相對變化ε=ΔL/L就是用來測定這個長度變化的儀器。裝置是格外適宜的。標距以粘貼或預埋的方式固定在構(gòu)造需量測應變的部位上。量測。位移計應變量測裝置主要用于量測構(gòu)造構(gòu)件的軸向應變10-20m，對磚石砌體則更大。對受荷載后會發(fā)生曲率變化的構(gòu)件生曲率變化時，所測得的應變有時是虛應變〔又稱視應變，同時頂桿與二、手持式應變儀當需要在現(xiàn)場較長期連續(xù)地觀測構(gòu)造的應變時，一般的應變儀不適用，手持式應變儀則比較適用。地頂在另一金屬桿的突出局部上LL內(nèi)的變形ΔL，除以標距L即得桿件的應變值。儀器的各局部合理地選用不同膨脹系數(shù)的金屬制造受儀器本身的溫度影響得到最大限度的消退。至無法讀取穩(wěn)定的讀數(shù)。關(guān)于測孔的制作方法建議如下鋼構(gòu)造可在桿件上直接鉆孔。圬工或木質(zhì)構(gòu)件則可粘貼特制的鋼腳標〔用環(huán)氧樹脂粘接劑粘貼。和加載數(shù)不行能在同一溫度條件下讀取載應變ε。而且還包含了混度應變ε ，為了從讀數(shù)中扣除溫度局部的t影響，就要在量測過程中進展“溫度補償是承受與構(gòu)造同一材料的“補償塊度應變ε。但是，補償塊與構(gòu)造兩者體積差異極為懸殊，兩者對氣溫變t化，而構(gòu)造表現(xiàn)為極大“滯后〔例如白天尸照狀況下〕實際上無法起到補償作用。為了到達補償目的，依據(jù)量測的實踐，建議實行“橫向溫度補償法在布置測應變的測點的同時，在垂直方向布置測點。在同一孔穴等，以減小量測誤差。三、水準管式傾角儀1”-2”30。響很大，且不宜受陽光爆曬，以免水準管爆裂。四、電阻應變儀用電阻式應變儀測試橋梁構(gòu)造應變時需用應變儀和電阻應變片〔應變計〕協(xié)作使用。電阻應變片中最重要的變換器。應變片電測法與其他測試方法比較，有如下的一些優(yōu)點。放大、顯示和記錄，地區(qū)分出1x10-6應變，這個應變的量級對于鋼材而言相當于0.2MPa的應力。〔如船體、橋梁、飛機、衍架等〕進展全面的應力分析時，往往要測量數(shù)〔如杠桿引伸儀發(fā)揮很大的作用。尺寸大小另一個重要意義在于可以用來測量局部應力。1mm，這對于應力集中廈的測量比較適宜。應力的測量，而且〔如能夠比較準確地進展試驗爭論。同時應變片的基長可以制作得很短，并且有根高的頻率響應力量因此在應變梯度較大的構(gòu)件上測量時仍能獲得肯定的準確度變測量中具有很好的動態(tài)響應。④可以在高溫800-10℃、低溫-100-7℃、高壓〔壓、高速旋轉(zhuǎn)〔幾mm幾萬轉(zhuǎn)／m、核幅射等特別條件下成功的使用。此外，由于應變片輸出是電信號，就易于實現(xiàn)測量數(shù)字化和自動化。泛的用途。應變片電測法在用于對構(gòu)造物外表應變測量時的主要缺點是原理通過某種轉(zhuǎn)換器間接地測定出被測量的數(shù)值應變傳感器。電阻應變片的構(gòu)造①敏感絲柵是應變片的主要元件，一般由康酮、鎳鉻合金制成。②基底和掩蓋層起定位和保護應變片幾何外形的作用試試件之間電絕緣作用。紙基常用厚度0.015-0.02mm機械強度高、絕緣性它有特別要求的應變片，可承受不同的材料做成基底。0.15-0.30mm的金屬絲。④粘結(jié)劑把絲柵基底和掩蓋層結(jié)實地粘結(jié)成一個整體。電阻應變片的分類 ： 應變片的種類很多至今各種規(guī)格的應變片已有二萬多種依據(jù)不同的方法，有如下的分類。防水應變片、埋人式應變片、層式應變片、可拆式應變片、疲乏壽命片、①金屬絲式應變片造設(shè)備和〔橫向靈敏度會給測量帶來肯定的誤差。絲式應變片常用的金屬材料是康酮、鎳鉻合金、鐵鎳鉻合金和鉑銥金等。②箔式應變片條件好，逸散功率工藝較簡單，箔片的材料主要為康酮、鎳鉻合金等。2-4個敏感柵組成的電阻應變片。這種應變片叫做電阻應變花、應變花或多軸應變片。不很嚴格的話，也不必考慮修正。④半導體應變片的途徑。它的缺點是溫度系數(shù)大，穩(wěn)定性不及金屬應變片等。金屬應變片的工作原理〔伸長或縮短發(fā)生變化的物理現(xiàn)象金屬導體產(chǎn)生電阻應變效應何尺寸轉(zhuǎn)變引起阻值的變化.電阻應變片的選用選用應變片時應依據(jù)應變片的初始參數(shù)及試件的受力狀態(tài)、應變梯度、應變性質(zhì)、工作條件、測試精度要求等綜合考慮。對于一般的構(gòu)造試驗，承受120Ω紙基金屬絲應變片就可滿足試驗要求。其標距可結(jié)合試件的材料來選定，如鋼材常用5-20mm，混凝土則用20-40mm。用的應變片。電阻應變片的粘貼技術(shù)①粘結(jié)劑粘貼應變片用的粘結(jié)劑成為應變膠試件應變傳遞到應變片的敏感柵的一些工作性能。〔剪切強度一般不低于其他要求，例如耐高溫、耐老化、耐介質(zhì)〔油、水、酸和堿等、耐疲乏膠則用于高溫應變片的粘貼。常規(guī)橋梁試驗粘貼應變片的應變膠一般為快干膠和熱固性樹脂膠等。501快干膠和502快干膠是借助于空氣中微量水分的催化作用而快速聚生產(chǎn)廠家產(chǎn)品質(zhì)量和存放時間長短，粘結(jié)強度差異很大，只能在低溫、枯燥和避光的條件下保存。環(huán)氧樹脂膠是靠分子聚合反響而固化產(chǎn)生粘結(jié)強度的固化劑和增韌劑等配制而成。環(huán)氧樹脂膠可以自制，其配方是：100%鄰苯二甲酸二丁脂 5％-20％乙二胺 6%-7％留意：乙二胺有毒，須通風操作。②應變片的粘貼技術(shù)應變片的粘貼是應變電測技術(shù)中一個很關(guān)鍵的環(huán)節(jié)工作失敗。因此，必需把握粘貼技術(shù)，保證測量結(jié)果的準確性和牢靠性。粘貼時應把握以下技術(shù)環(huán)節(jié)。選片用放大鏡對應變片進展檢查，保證選用的應變片無缺陷和破損。同批試驗選用靈0.5Ω。材光滑度到達3-5.混凝土外表無浮漿，必要時涂底膠處理，待固化后再次打磨。在打磨平坦的部位準確畫出測點的縱、橫中心及貼片方向?！不虮?-2min均勻，位置準確。用自然枯燥，時間一般1-2d。人工枯燥：待自然枯燥12小時后、用紅外50℃；還要避開驟熱〕烘干到絕緣電阻符合要求時為止。應變片的防護在應變片引線端貼上接線端子般靜態(tài)測量絕緣電阻應大于200mΩ，動態(tài)測量可以稍小于200MΩ，長500MΩ?！?〕測量電路〔或電流式電路，一種是橋式電路，通常承受惠斯登電橋。電位計式電路，常在沖擊測量等場合使用，而且其阻值變化與輸出電式電路原理及測試方法。化。例如我們假設(shè)R=l20ΩK＝2的應變片測量某一網(wǎng)構(gòu)造，假設(shè)鋼材的彈模E=2x105MPa100MPa時，依據(jù)電阻應變片的阻值與應變的關(guān)系即1％，那么測量電阻變化的應變刻度就要求不大于0.001Ω，這就產(chǎn)生了測量靈敏度要求高而量程又要求大的沖突。在橋式電路中，承受惠斯登電橋就解決了這一沖突?；菟沟请姌蚓哂兴膫€電阻，橋能夠準確地測量微小的電阻變化。依據(jù)電橋的測量電路，對應變電橋的測量方法有以下幾種。①單點測量個為周密電阻〔無電阻變化，則②半橋測量Δ 其方法是將半橋接電阻片，另半橋為周密電阻〔R= R=0Δ 3 4③全橋測量其方法是組成測量電橋的四個電阻全由電阻片組成，即〔由測量的接片需要可為電阻片和周密電阻組橋的相對增量ΔR／R或應變ε輸出具有相加特性。〔電阻片接線方法進展選擇?！?〕電阻應變儀應變儀。下面介紹常用兩種靜態(tài)電阻應變儀。①國產(chǎn)YJS-14型靜態(tài)數(shù)字應變儀YJS-14型靜態(tài)數(shù)字應變儀是一種靜態(tài)應變自動測量裝置，能自動平衡〔或不需平衡。自動換點、自動測量、數(shù)字顯示和自動打印，并可與計算機聯(lián)機進展數(shù)據(jù)處理。YJS-14型主要由五個局部組成。a.轉(zhuǎn)換器它在掌握器掌握下將各測點依次接人橋路，以便進展測量。b.裝置接人，信號號送人積分型A／D8-4-4-1碼數(shù)字量。測量過程進展特定的加法、減法和乘法運算。掌握器包括采樣掌握和數(shù)字鐘兩局部。它以不同的速率發(fā)出測量和修正。紙帶穿孔器、數(shù)字磁帶機或同電子計算機聯(lián)接。YJS-14型數(shù)字應變測量裝置的工作過程就是把應變測點組成惠斯登不平衡值通過放大和A／D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，記人對應序號內(nèi)存取出對應測點的轉(zhuǎn)換或測量區(qū)段的選擇〕均由掌握器掌握。YJS-14型數(shù)字應變測量裝置最多可聯(lián)四臺轉(zhuǎn)換器100點共400點。儀器測點電阻值按120Ω設(shè)計，但對60-1000Ω的應變片也適用，其意選定轉(zhuǎn)換或啟動方式〔自動或手動轉(zhuǎn)換，定時自動啟動或手動啟動。測點轉(zhuǎn)換速度為每點0.15s、0.25s、0.45s、0.85s、1.65s、3.25s、6.45s共七檔。區(qū)分率，A2微應變／字；B1微應變／字。靈敏系數(shù)K1.5-30至±l9998微應變。7V08數(shù)據(jù)采集儀7V0880年月較先進的產(chǎn)品之一。該儀器是由單板機組成的一個計算機掌握系統(tǒng)數(shù)據(jù)或程序，主要是通過接口來輸出模擬信號〔電壓、電流、應變、溫度等，并通過／D轉(zhuǎn)換來完成存儲、記錄、轉(zhuǎn)換、運算和輸出。其測試過程如下：在測試現(xiàn)場用接線箱連接，在100mm內(nèi)連接電纜可與應變儀連接，測試數(shù)據(jù)記錄和一次計算可進展程序掌握或按鍵掌握。7V08型數(shù)據(jù)采集儀最大測點為1000〔不小于100點／11.2秒。整個測試文件編制、測試曲線繪制等均可用程序用標準的RS-232GP-1B測試計算都可使用。3．電阻應變測量的溫度補償感受環(huán)境溫度變化，并引起電阻應變儀指示局部的示值變動，這稱為溫度效應。溫度變化從兩方面使應變片的電阻值發(fā)生變化。第一是電阻絲溫度轉(zhuǎn)變Δ〔℃ΔR。βΔR=βRΔtβ 1式中：β 一電阻絲的電阻溫度系數(shù)〔１/℃〕1R一一應變片的變原始電阻值〔Ω〕其次是由于材料與應變片電阻絲的線膨脹系數(shù)不相等，但二者又粘合在一起，這樣溫度轉(zhuǎn)變Δt〔℃〕時，應變片中產(chǎn)生了溫度應變，引起一附加的電阻的變化ΔR。αKt一一貼好的應變絲對溫度應力的靈敏系數(shù)αj一一試件材料的線膨脹系數(shù)〔1/℃〕α——電阻絲的線膨脹系數(shù)1/℃因此，總的溫度效應是二者之和：式中：β——占好的應變片總的電阻溫度系數(shù)。溫度效應的應變值為：這個εt稱視應變。當承受鎳鉻合金絲做成的應變片進展測量時，溫度變動1℃，會在鋼材〔E=2.1xl05MPa〕中產(chǎn)生相當于1.5MPa左右的應要是利用惠斯登電橋橋路的特性進展，稱為溫度補償。5-17BC臂上接一個與測量片R1

同樣阻值的溫度補償應變片R〔簡稱補償片。測量應變片R〔簡稱工作片〕貼在受力2 1R是由兩局部組成。即：Δ1R=ΔR+ΔR1 ε tR2

貼在一個與試件材料一樣并置于試件四周，具有同樣溫度變化條件但不承受外力作用的小試塊上，它只有ΔRΔR的變化。此時，電橋?qū)蔷€上的2 t電流計的反響為ΔR-ΔR＝ΔR1 2 ε而溫度效應所產(chǎn)生的視應變就消退了。在實際工作中，為保證補償效果，對補償片的設(shè)置應考慮如下因素。補償片與工作片應當是同批產(chǎn)品，具有一樣電阻值、靈敏系數(shù)和幾何尺寸。貼補償片的試塊材料應與試件的材料全都，并應做到熱容量根本相等。如是混凝土材料，則需同樣協(xié)作比和在同樣條件下養(yǎng)護。，并且相互平列靠近布置或捆扎成束。補償片與工作片的位置應盡量接近，使二者處于同樣溫度場條件下，以防不均勻熱源的影響。補償片的數(shù)量多少，依據(jù)試驗材料特性、測點位置、試驗條件10個工作片。對5-10個工作片。假設(shè)要求嚴格或作而工作片連續(xù)工作所造成的溫差影響。較好，但在溫度變化梯度較大時，將會有肯定誤差。一種特別的應變片，應變片稱溫度自補償應變片，它主要用于機械類試驗中，在構(gòu)造試驗中國內(nèi)目前尚少承受。五、電阻應蠻原理的推廣一一傳感器其他物理參數(shù)進展中某一彈性元件的應變，由貼在該元件上的應變片所測得的應變量間接求得被測量的數(shù)值。這種轉(zhuǎn)換器稱為電阻應變式傳感器，最常用的有以下幾種。應變式測力傳感器〔或筒8片應變片，并組成全橋式接線。承受上述應變片的橋路聯(lián)接〕電橋的靈敏度提高到2〔1+v〕倍。同響。應變式測力傳感器除可用電阻應變儀進展量測外位差計〔通稱電子秤〕進展測量，目前國內(nèi)生產(chǎn)的Bm型電阻式拉壓傳感器和BHR型電阻式荷重傳感器就是按上述原理制造的。量程從0.10-100t，可配以DCZ型0.020.003％〔額定荷載〕／℃。電子式位移傳感器顯示或指示。電阻式位移計YHD型電子位移計是電阻式位移計的一種，它主要由機械傳動機構(gòu)、應變電橋和滑線電阻等組成。YHD型位移計的工作原理也是利用應變電橋進展測量的。在儀器內(nèi)部設(shè)置四個無感電阻R1、R2、R3R4，在R1和R2之間用一根電阻絲串聯(lián)起來組成應變動觸點在電阻絲上滑動。在R1＋ΔR；BC橋臂的電阻則減為R2-ΔR，則輸出，電阻式位移傳感器的特點是構(gòu)造簡潔輸出信號大點，壽命受磨損影響。應變式位移傳感器應變式位移傳感器，它主要由測桿、懸臂梁、應變片和彈簧等組成。2率高，反響速度快，但測量精度和穩(wěn)定性受應變片粘貼質(zhì)量的影響第四節(jié)、靜裁試驗靜載試驗應在現(xiàn)場指揮統(tǒng)一指揮下按打算有秩序進展分工的測試人員是〔或司機〔包括備用電源〔自動記錄時對測試儀表數(shù)據(jù)采集和記錄設(shè)備進展聯(lián)接，利用過往車輛〔或初試荷載〕檢查各測點的觀測值試驗開頭時間，進展正式試驗。

一、試驗觀測與記錄定觀測；中間可1min讀數(shù)一次。觀測時間應盡量選擇在加載試驗時外界氣候條件對觀測造成誤差的影響范圍，用于測點的溫度影響修正。儀表的測讀與記錄人工讀表時，儀表的測讀應準確、快速，并記錄在特地的表格上；以便于資料的整理和計算。記錄者應對全部測點量測值變化狀況進展檢查，看其變化是否符合規(guī)律，尤其應著重檢查第一次加載時量測值變化狀況。對工作反常的測點應檢查儀表安裝是否正確測試工程。當承受儀器自動采集數(shù)據(jù)記錄時，應對掌握點的應變和位移進展監(jiān)控，測試結(jié)果規(guī)律特別時，應查明慷因?qū)嵭醒a救措施。裂縫觀測加載試驗中裂縫觀測的重點是構(gòu)造承受拉力較大部位及舊橋原有裂荷載及卸載后應對構(gòu)造裂縫進展全面檢查繪制在裂縫開放圖上。加載程序

二、加載實施與掌握加載應在指揮人員指揮下嚴格按打算程序進展載分級逐級施加，每級荷載堆放位置準確、整齊穩(wěn)定。荷載施加完畢后，〔有時為了確保試驗結(jié)果準無誤，每一級荷載重復施加1-2次每一級荷載施加次施加外測的車輛。加載穩(wěn)定時間掌握〔如簡支梁的跨中撓度或應變測點，在每級加載〔或卸載〕前〔或卸載前〕S

，然后每隔2min測讀一次，計算2ming前后讀數(shù)的差值ΔS，并按下式計算相對讀數(shù)差值m：m1％或小于量測儀器的最小區(qū)分值時即認為構(gòu)造根本穩(wěn)定，可進展各觀測點定時間應不少于5min，對尚未投入營運的橋應適當延長加載穩(wěn)定時間。測變位〔或應變〕值遠小于計算值，可將加載穩(wěn)定時間定為20-30min。加載過程的觀看加載試驗過程應對構(gòu)造掌握點位移〔或應變、構(gòu)造整體行為和薄弱部位破損實行監(jiān)控，并將結(jié)果隨時匯報給指揮人員作為掌握加載的依據(jù)?；炷潦欠耖_裂，橫隔板的接頭是否拉裂，構(gòu)造是否產(chǎn)生不正常的響聲，加載時墩臺是否發(fā)生搖擺現(xiàn)象等等。如發(fā)生這些狀況應報告試驗指揮人員，以便實行相應的措施。終止加載掌握條件發(fā)生以下狀況應中途終止加載：掌握測點應力值已到達或超過用彈性理論按標準安全條件反算的掌握應力值時；掌握測點變位〔或撓度〕超過標準允許值時；由于加載，使構(gòu)造裂縫的長度、縫寬急劇增加，裂縫大量消滅拱橋加載時沿跨長方向的實測撓度曲線分布規(guī)律與計算值相差過大或?qū)崪y撓度超過計算值過多時；發(fā)生其他損壞，影響橋梁承載力量或正常使用時。第五節(jié)試驗數(shù)據(jù)分析及橋梁承載力評定要的資料。雖然它力量評定的指標。以滿足承載力評定的需要。一、試驗數(shù)據(jù)分析1．試驗資料的修正測值修正依據(jù)各類儀表的標定結(jié)果進展測試數(shù)據(jù)的修正1％時可不予修正。溫度影響修正般可承受綜合分析的方法來進展溫度影響修正〔測點處構(gòu)件外表溫度或空氣溫度和〔應變和撓度S=S’-Δt·Kt式中，S一一溫度修正后的測點加載測值變化；S’——溫度修正前的測點加載測值變化；Δt一一相應于y觀測時間段內(nèi)的溫度變化〔℃；Kt1℃時測點測值變化量。式中：ΔS一一空載時某一時間區(qū)段內(nèi)測點測伍變化量；Δt1一一相應于ΔS同一時間區(qū)段內(nèi)溫度變化量。溫度變化量的觀測對應變宜承受構(gòu)件外表溫度，對撓度宜承受氣溫。溫度修正系數(shù)尺應承受屢次觀測的平均值明顯時則不能承受。度的影響。支點沉降影響的修正C可按下式計算：式中：C——測點的支點沉降影響修正量l一一A支點到日支點的距離；x——撓度測點到A支點的距離；a——A支點沉降量；b——B支點沉降量。2．各測點變位〔撓度、位移、沉降〕與應變的計算。依據(jù)量測數(shù)據(jù)作以下計算總變位〔或總應變〕S＝S-St 1 i彈性變位〔或彈性應變〕S＝S-Se 1 u剩余變位〔或剩余應變〕S＝S-S＝S-Sp t e u i式中：S一一加載前測值；iS——加載到達穩(wěn)定時測值；1S——卸載后到達穩(wěn)定時測值。u〔或應變的概念描述構(gòu)造整體或局部進入塑性工作狀態(tài)的程度。相對剩余變位〔或應變〕按下式計算：式中：S——相對剩余變位〔或應變，S、

意義同前。p p t3.應力計算應變關(guān)系計算測點的應力?！?〕單向應力狀態(tài)〔2〕平面應力狀態(tài)①當主應力方向時：式中：E——構(gòu)件材料彈性模量；v——構(gòu)件材料泊松比；ε1、ε2——方向相互垂直的主應變；d1、a2方向相互垂直的主應力。②主應力方向未知時需用應變花測量其應變計算主應力見形式為直角形或等邊形，由三個應變片組成；也可以增加校核片布置為扇形和傘形。4試驗結(jié)果與理論分析的比較 “‘“＝、、為了評定構(gòu)造整體受力性能，需對橋梁荷載試驗結(jié)果與理論分析值比構(gòu)在最不利荷載工況作用下主要掌握測點的位移析值，要分別繪出荷載位移〔P-Δ〕曲線；荷載應力〔P-α曲線〕并繪出〔〔沿高度〕分布圖，繪制構(gòu)造裂縫分布圖〔對裂縫編號注明長度、寬度、初裂荷載以及裂縫進展狀況。為了量化；以及描述試驗值與理論分析值比較的結(jié)果，此處引人構(gòu)造校驗系數(shù)：式中：S一一試驗荷載作用下量測的彈性變位〔或應變〕值；eSs一一試驗荷載作用下的理論計算變位〔或應變〕值。SSs的比較可用實測的橫截面平均值與計算值比較，也可考慮荷e載橫向不均勻分布而選用實測最大值與考慮橫向增大系數(shù)的計算值進展比較最好承受實測值，如無實測值也可承受理論計算值。二、荷載試驗成果分析與承載力量評定經(jīng)過荷載試驗的橋梁，應依據(jù)整理的試驗資料分析構(gòu)造的工作狀況，力鑒定檢算的依據(jù)，并納入橋梁承載力量鑒定報告和橋梁載力量鑒定表。一般進展以下分析評定工作。構(gòu)造工作狀況校驗系數(shù)η校驗系數(shù)η是評定構(gòu)造工作狀況、確定橋梁承載力量的一個重要指標。不同構(gòu)造形式的η1η值越小構(gòu)造的安全儲藏ηη值過大可能說明組η值過小可能說明材料的實際強度及彈性模量較高的稱量誤差、儀表的觀測誤差等也對值有肯定影響。實測值與理論值的關(guān)系曲線〔或應變〔或應變構(gòu)造處于良好的彈性工作狀況。相對剩余變位〔或應變〕〔或應變〕S／S越小說P tS／S20S／SP t P t大于20％時，應查明緣由。如確系橋梁強度缺乏，應在評定時，酌情降低橋梁的承載力量。動載性能。當動載試驗效率ηD1時，不同車速下實測的沖擊系數(shù)最大值可用于構(gòu)造的強度及穩(wěn)定性檢算小。影響可參考其他有關(guān)資料進展分析。構(gòu)造的強度及穩(wěn)定性。數(shù)η來評定構(gòu)造的Z代替《大路舊橋2承載力量鑒定方法》中舊橋檢算系數(shù)Z，對橋梁構(gòu)造抗力效應予以提高或折減。1磚石和混凝土橋鋼筋混凝土及預應力混凝土橋η依據(jù)值可在表中查取Zη2

的取值范圍，再依據(jù)以下條件確定Z值。2符合以下條件時，Z值可取高限，否則應酌減，直至取低限。2〔1〕加載內(nèi)力與總內(nèi)力〔加載內(nèi)力+恒載內(nèi)力〕的比值較大，荷載試驗效果較好較小.。值應取掌握截面內(nèi)力最不利荷載工況時最大撓度測點進展計算橋可承受跨中最大正彎矩荷載工況的跨中撓度承受拱頂最大正彎矩荷載工況時跨中撓度大負彎矩荷載工況時L/4L/4截面時則可用上者平均值；如已安排L/4L/4截面撓度。Z〔其次章第三1節(jié)〕Z2

5-345-35檢算符合要求時，可評定橋梁承載力量滿足檢算荷載要求。地基與根底常工作?；走M展加固處理。構(gòu)造的剛度要求：1不超過“橋規(guī)JTJ022-85第4.2.13條和JTJ023-85第4.2.3條〕允許值。即L／l000，20%。鋼筋混凝土橋：梁橋主梁跨中 L/600梁橋主要懸臂端 L/300衍架、拱橋 L/300裂縫對于建橋試驗荷載作用下預應力構(gòu)造不應消滅裂縫裂縫不超“橋規(guī)”容許值：對于舊橋試驗荷載作用下絕大局部裂縫寬度應不大于規(guī)定的允許值，荷載試驗后全部裂縫應不大于標準中規(guī)定的允許值。評定結(jié)論，將評定結(jié)論寫人橋梁承載力量鑒定報告。三、靜載試驗扳擊編寫在全部試驗資料整理與分析的根底上，提出橋梁構(gòu)造靜載試驗報告。其內(nèi)容應當包括下列各項：試驗概況主要內(nèi)容是簡要介紹被試驗的橋梁構(gòu)造的型式對于鑒定性試驗，試驗的目的的和要求。試驗方案設(shè)計這一局部要說明依據(jù)試驗目確實定的測試工程和測試的方法備、測點布置狀況，〔是標準列車或汽車荷載，還是模擬的等代荷載〕以及加載的程序。試驗日期及試驗的過程試驗階段特別的問題及其解決方法。各項試驗到達的精度〔最小讀數(shù)列表說明，同時還要說明試驗中可能使用的夾具對試驗精度的影響程度小。試驗成果與分析實際承載力量、抗裂性以及使用的安全度，以及從試驗中所覺察的問算公式等。試驗記錄摘錄將試驗中所得的實測的掌握數(shù)據(jù)，以列表或以曲線的形式表達出來。技術(shù)結(jié)論閱歷教訓或改進的意見。有關(guān)圖表、照片。第六節(jié)構(gòu)造動載試驗橋梁構(gòu)造承受車輛、人群、風力和地震等動力荷載作用下產(chǎn)生振動，橋梁在動力荷載作用下的受力分析是橋梁構(gòu)造分析的又一重要任務用理論分析與試驗測試相結(jié)合的方法解決〔是評定橋梁承驗會將越來越受到重視。構(gòu)造振動問題涉及振源〔輸入、構(gòu)造〔系統(tǒng)〕和響應〔輸出，它們的關(guān)系為：在構(gòu)造振動問題中輸入、系統(tǒng)和輸出中知其中兩者，可以求第三者，所以橋梁的動載試驗可以劃分為三類根本問題：測定橋梁荷載的動力特性〔數(shù)值、方向、頻率等。測定橋梁構(gòu)造的動力特性〔自振頻率、阻尼、振型等。測定橋梁在動荷載作用下的響應〔動位移、動應力等。試驗等。本章著重介紹常規(guī)橋梁構(gòu)造動力特性和動載響應的試驗與分析。一、橋梁動載試驗的測試儀器構(gòu)造振動的測試儀器包括：測振傳感器、信號放大器、光線示波器、開發(fā)出多種以A／D轉(zhuǎn)換和微機結(jié)合的數(shù)據(jù)采集和分析一體化的智能儀和專用信號處理機的趨勢，但還有待普及。〔一〕測振傳感器1．根本原理振動參數(shù)有位移、速度和加速度。測量這些振動參數(shù)的傳感器有很多測振傳感器即為慣性式測振傳感器〔以下簡稱為測振傳感器。測振傳感系統(tǒng)固定在振動體上〔即傳感器的外殼固定在振動體上，與振動體一起這個傳感器動力系統(tǒng)的動力特性對測量構(gòu)造具有根重要的影響。磁電式速度傳感器磁電式速度傳感器是依據(jù)電磁感應的原理制成的，其特點是靈敏度比較強的振動。磁電式速度傳感器中磁鋼和〔系統(tǒng)彈簧也發(fā)生相對運動。依據(jù)電磁感應定律，感應電動勢E的大小為E=Blnv式中：B——線圈所在磁鋼間隙的磁應強度；l——每匝線圈的平均長度；n——線圈匝數(shù)；v——線圈相對于磁鋼的運動速度，即系統(tǒng)質(zhì)量相對于傳感器殼體的運動速度。Bln出〔即感應電動勢E〕與相對運動速度v成正比。得更低的儀器固有頻率。擺式傳感器可以測垂直方向和水平方向的振動；它也是磁電式傳感器，輸出電壓與相對運動速度成正比。磁電式測振傳感器的主要技術(shù)指標如下。①傳感器質(zhì)量彈簧系統(tǒng)的固有頻率它直接影響傳感器的頻卒響應有頻率取決于質(zhì)量的大小和彈簧的剛度；②靈敏度即傳感器在測振方向受到一個單位振動速度時的輸出電壓；值，只有一條頻率響應曲線。④阻尼傳感器的阻尼與頻率響應有很大關(guān)系，磁電式測振傳感器的阻0.5-0.7。磁電式傳感器輸出的電壓信號一般比較微弱，需要用電壓放大器進展放大。壓電式加速度傳感器用，但靈敏度較低。壓電式加速度傳感器的壓電晶體片上是質(zhì)量塊在基座上，質(zhì)量彈簧系統(tǒng)的彈簧剛度由硬彈簧的剛度和晶體片的剛度組成，剛度很大，質(zhì)量塊的質(zhì)量較小，因而質(zhì)量彈簧系統(tǒng)的固有頻率很高，100-200kNz。由前面的分析可知，當傳感器的固有頻率遠遠大于所測振動的頻率殼的位移乘上晶體的剛度就是作用在晶體上的動壓力〔或電壓壓電晶體的電荷量來得到所測振動的加速度。壓電式加速度傳感器的主要技術(shù)指標如下。①靈敏度壓電式加速度傳感器有兩種形式的靈敏度，電荷靈敏度Sq〔S的單位是pC／qg，pC是微微庫侖，g是重力加速度〕Sv〔Sv的單位通常是mV／g〕傳感器靈敏度的大小取決于壓電晶體材料的特性和質(zhì)量塊的圍加寬。選擇壓電式加速度傳感器，要依據(jù)測試要求綜合考慮。②安裝諧振頻率f。F是指傳感器結(jié)實地〔用鋼螺栓〕裝在一個銨 安有限質(zhì)量〔目前國際上公認的標準是取體積為1180g是傳感器總是要通過肯定的方式安裝在振動體上裝條件的影響。傳感器的安裝諧振頻率與傳感器的頻率響應有親熱關(guān)系，不好的安裝方法會大大影響測試的質(zhì)量。1/5-1/10為測量頻率的上限，測量頻率的下限可以很低，所以壓電式加速度傳感器的工作頻率很寬。④橫向靈敏度比即傳感器受到垂直于主軸方向振動時的靈敏度與沿等于零，即當與主軸垂直方向振動時不應有信號輸出。⑤幅值范圍即傳感器靈敏度保持在肯定誤差大小〔通常在s％-10％〕時的輸入加速度幅值的范圍，也就是傳感器保持線性的最大可測范圍。壓電式加速度傳感器用的放大器有電壓放大器和電荷放大器兩種?！捕彻饩€示波器、光線示波器也是二種常用的模擬式記錄器變量與時間的關(guān)系曲線。當振動的信號電流輸入振動子線圈時大小和方向與輸入的信號電流相對應留下所測信號的波形，與此同時在感光記錄紙上用頻閃燈打上時間標記。光線示波器可以同時記錄假設(shè)干條波形曲線X-Y記錄儀一樣，要用尺直接在曲線上量取大小〔三〕磁帶記錄儀磁帶記錄儀是一種常用的較抱負的記錄器驗變量與時間的變化關(guān)系。磁帶記錄儀由磁帶、磁頭、磁帶傳動機構(gòu)、放大器和調(diào)制器等組成?！惨部梢赞D(zhuǎn)變速度〕作勻速運動，通過重放磁頭從磁帶“讀出”磁信號，并轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過放大器和調(diào)制器的處理，輸出給其他儀器。磁帶記錄儀的記錄方式有模擬式和數(shù)字式兩種應承受不同的方法。X-Y記錄儀或光A／D錄的數(shù)據(jù)；可直接輸送給打印機打印輸出，或輸送到計算機等。磁帶記錄儀的特點是：①工作頻帶寬；可以記錄從直流到2MHz〔DC-2MHZ〕的信號；②可以同時進展多道記錄，并能保持多通道信號復原成電信號：輸送給各種器?！菜摹承盘柼幚頇CFFT硬件和專用軟件為根底，可以在幅值域、時域、頻域?qū)Ω鞣N類型的信號進展處理。輸入信號首先通過低通抗混淆濾波器和前置放大器，然后經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換〔繪圖儀立的學科專業(yè)，廣泛用寧旅動分析、通訊、氣象。醫(yī)療等行業(yè)。信號處理機的規(guī)格型號也很多，如HP3562A、BK2034、7T18S、CF-500，一般數(shù)據(jù)選用，這里就不一一介紹?！参濉硿y試系統(tǒng)的選配式測試系統(tǒng)和電阻應變式測試系統(tǒng)等三種測試系統(tǒng)。電磁式測試系統(tǒng)在橋梁的動力測試中應用較為普遍號強、靈敏度高、穩(wěn)定性好、傳感器輸出阻抗低、長導線的影響較小，因此抗干擾性能好。系統(tǒng)的組成為：壓電式測試系統(tǒng)一般用于測量加速度的大小將對測試系統(tǒng)的特性產(chǎn)生重大影響受電磁場干擾。配套的前置放大器有兩種根本形式：一種是電壓放大器，放大器組配的系統(tǒng)適用于一般頻率范圍的動力測試到達零，它適用低頻或超低頻長距離的動力測試。系統(tǒng)的組成為：動力試驗中的應用是很普遍的。系統(tǒng)的組成為：術(shù)指標合理配套，以保證測試結(jié)果的準確性和牢靠性。二、橋梁動載試驗的激振方法型式和剛度大小選擇激振效果好、易于實施的方法。自振法〔瞬態(tài)激振法〕自振法的特點是使橋梁產(chǎn)生有阻尼的自由衰減振動突卸荷載商種方法。①突加荷載法〔沖擊法〕在被測構(gòu)造上急速地施加一個沖擊作用力沖的頻率重量才對構(gòu)造起作用；從市激起構(gòu)造以其固有頻率作自由振動。對于中、型橋梁構(gòu)造，可用落錘激振器〔或枕木〕垂直地沖擊橋梁，向振動。工程界常利用試驗車輛在橋面上駛越三角墊木對橋梁產(chǎn)生沖擊作這一附加質(zhì)量的影荷載的大小及其作用位置。假設(shè)要激起構(gòu)造的整體振動〔必需在橋梁的主要受力構(gòu)件上施加足夠的沖擊力來確定，如為了獲得簡支梁橋的第一振型，則沖擊荷載作用于跨中部位，測其次振型時沖擊荷載應加于跨度的四分之一處。率的參數(shù)。②突然卸載法〔位移激振法〕個初位移，然后突然卸去荷載，利用構(gòu)造的彈性性質(zhì)使其產(chǎn)生自由振動。算求出。共振法〔強迫振動法〕