桥梁荷载试验

桥桥梁梁荷荷载载试试验验内容提要内容提要1.荷载试验基本知识2.荷载试验准备工作3.静力荷载试验4.动态荷载试验5.桥梁检测相关图片第一章：荷载试验的基本知识桥梁荷载试验就是一种比较直观评定桥梁承载力的方法。1.1荷载试验的定义是通过对结构进行脉动测试、汽车的行车、跳车、刹车是通过对结构进行脉动测试、汽车的行车、跳车、刹车激振或共他方式的激振试验测试桥梁结构上各控制部位激振或共他方式的激振试验测试桥梁结构上各控制部位的动挠度、动应变、模态参数，然后通过模态参数识别的动挠度、动应变、模态参数，然后通过模态参数识别结构的损伤。结构的损伤。静力荷载试验是将静力荷载作用在桥梁上的指定位置，测试结构的静是将静力荷载作用在桥梁上的指定位置，测试结构的静应变（应力）、位移（挠度）和裂缝等项目，推断桥梁应变（应力）、位移（挠度）和裂缝等项目，推断桥梁结构在荷载作用下的工作状态，评定结构的承载能力和结构在荷载作用下的工作状态，评定结构的承载能力和安全性能是否符合设计和使用的要求。安全性能是否符合设计和使用的要求。荷载试验动态荷载试验（1）工程检验性质：1）验收性荷载试验2）鉴定性荷载试验（2）最大荷载量：1）基本荷载试验2）轻型荷载试验3）重型荷载试验分类主要内容（1）脉动试验（2）跑车试验（3）跳车试验（4）刹车试验荷载试验的条件1.2荷载试验的条件（（11）竣工验收前的新建、改建、扩建和加固的中）竣工验收前的新建、改建、扩建和加固的中桥、大桥、桥、大桥、特大桥及特殊结构桥梁特大桥及特殊结构桥梁满足下列条件的桥梁须做荷载试验（（22）投入使用后最近五年内未进行荷载试验的桥梁）投入使用后最近五年内未进行荷载试验的桥梁（（33）经定期检测评定等级为）经定期检测评定等级为DD级或不合格级，且采级或不合格级，且采用其它检测方法仍难以确定其整体性能和使用功能用其它检测方法仍难以确定其整体性能和使用功能的桥梁的桥梁（（44）验证结构设计理论的实验性桥梁）验证结构设计理论的实验性桥梁（（55）对于设计中动态问题突出的特大跨度桥梁（如）对于设计中动态问题突出的特大跨度桥梁（如地震区、沿海飓风区、考虑船舶撞击的桥梁），应地震区、沿海飓风区、考虑船舶撞击的桥梁），应进行特殊设计的动态荷载试验进行特殊设计的动态荷载试验（（66）其它有需要进行承载能力鉴定的桥梁）其它有需要进行承载能力鉴定的桥梁1.3荷载试验的目的新建桥梁11）检验桥梁设计施工质量）检验桥梁设计施工质量荷载试验目的既有桥梁22）判定桥梁结构的实际承载力）判定桥梁结构的实际承载力33）验证桥梁结构的设计理论和设计方法）验证桥梁结构的设计理论和设计方法11）确定桥梁结构的承载能力及营运条件）确定桥梁结构的承载能力及营运条件22）分析桥梁病害原因及其变化规律）分析桥梁病害原因及其变化规律1.4荷载试验的主要内容11）明确荷载试验的目的）明确荷载试验的目的22）试验准备工作）试验准备工作33）荷载试验的方案拟定）荷载试验的方案拟定荷载试验主要内容包括：44）荷载试验的测点设置与测试仪器、设备组配）荷载试验的测点设置与测试仪器、设备组配55）荷载试验的加载等级控制与试验过程安全控制）荷载试验的加载等级控制与试验过程安全控制66）试验数据分析与结构性能评定）试验数据分析与结构性能评定77）试验报告编写）试验报告编写一般的，以上荷载试验内容主要包含在三个阶段一般的，以上荷载试验内容主要包含在三个阶段：桥梁结构的考察和试验准备（1-2）加载试验与观测（3-5）测试结果的分析与评定（6-7）第二章：荷载试验的准备工作2.1试验方案11）试验要求：目的、类型、项目和依据标准。）试验要求：目的、类型、项目和依据标准。计划与准备阶段：收集试验桥梁的设计图纸等有关技术资料，考察桥收集试验桥梁的设计图纸等有关技术资料，考察桥梁的现状和试验环境条件，根据测试项目制定试验计划大纲。梁的现状和试验环境条件，根据测试项目制定试验计划大纲。试验计划主要包括：22）技术资料调查：原有设计、计算与施工的基本资料，结构现状（包括存）技术资料调查：原有设计、计算与施工的基本资料，结构现状（包括存在的问题和缺陷）及必要的检算数据报告。在的问题和缺陷）及必要的检算数据报告。33）加载方案：最大荷重、加载设备和加载图式。）加载方案：最大荷重、加载设备和加载图式。44）观测方案：观测内容、测点布置、量测方法。）观测方案：观测内容、测点布置、量测方法。55）仪器设备：工作状态、测量精度、检定情况和数量。）仪器设备：工作状态、测量精度、检定情况和数量。66）试验程序：加、卸载程序与观测程序，试验终止条件。）试验程序：加、卸载程序与观测程序，试验终止条件。77）组织与分工：试验组织框架，明确人员分工职责，具体协调要求。）组织与分工：试验组织框架，明确人员分工职责，具体协调要求。88）安全措施：制定桥梁交通安全保障方案，报交管部门批准，明确试验期）安全措施：制定桥梁交通安全保障方案，报交管部门批准，明确试验期间人员、施工设施、仪器设备等安全的措施。间人员、施工设施、仪器设备等安全的措施。99）加载试验资料的整理要求。）加载试验资料的整理要求。1010）试验成果分析与评定内容。）试验成果分析与评定内容。2.2试验孔的选择11）该孔（或墩）计算受力最不利）该孔（或墩）计算受力最不利试验孔的选择应结合桥梁调查与检算工作一并进行。对多孔结构中跨径相同的桥孔（或墩）可选择1～3个具有代表性的桥孔进行荷载试验。选择时应综合考虑以下条件：22）该孔（或墩）施工质量较差，缺陷较多或病害较严重）该孔（或墩）施工质量较差，缺陷较多或病害较严重33）该孔（或墩）便于搭设脚手架及设置测点或试验加载实施）该孔（或墩）便于搭设脚手架及设置测点或试验加载实施2.2搭设测试支架试验前应对观测脚手架搭设及测点附属设施设置、静载试验加试验前应对观测脚手架搭设及测点附属设施设置、静载试验加载位置的放样与卸载位置的安排和试验人员的组织与分工做详载位置的放样与卸载位置的安排和试验人员的组织与分工做详细的计划安排细的计划安排。。脚手架的搭设要因地制宜、牢固可靠，方便布置安装观测仪表，脚手架的搭设要因地制宜、牢固可靠，方便布置安装观测仪表，同时要保证不影响仪表和测点的正常工作，且不干扰测点附属设同时要保证不影响仪表和测点的正常工作，且不干扰测点附属设施。在不便搭设固定脚手架的情况下，可考虑采用轻便灵活的吊施。在不便搭设固定脚手架的情况下，可考虑采用轻便灵活的吊架、挂篮或专用的桥梁检查设备（检查车、检查架等架、挂篮或专用的桥梁检查设备（检查车、检查架等）。）。几种支架搭设情况:2.3试验加载位置的放样与卸载位置的安排静载试验前应在桥面上对加载位置进行放样，以便于加载试验静载试验前应在桥面上对加载位置进行放样，以便于加载试验的顺利进行。如加载程序较少，时间允许，可在每程序加载前的顺利进行。如加载程序较少，时间允许，可在每程序加载前临时放样。如加载程序较多，则应预先放样，且用不同颜色的临时放样。如加载程序较多，则应预先放样，且用不同颜色的标志区别不同加载程序时的荷载位置。标志区别不同加载程序时的荷载位置。静载试验荷载卸载的安放位置应预先安排。卸载位置的选择既要静载试验荷载卸载的安放位置应预先安排。卸载位置的选择既要考虑加卸载方便，离加载位置近一些，又要使安放的荷载不影响考虑加卸载方便，离加载位置近一些，又要使安放的荷载不影响试验孔（或墩）的受力，一般可将荷载安放在桥台后一定距离处。试验孔（或墩）的受力，一般可将荷载安放在桥台后一定距离处。对于多孔桥，如有必要将荷载停放在桥孔上，一般应停放在距试对于多孔桥，如有必要将荷载停放在桥孔上，一般应停放在距试验孔较远处以不影响试验观测为度。验孔较远处以不影响试验观测为度。2.4桥梁荷载试验的主要仪器设备检测仪器与设备检测项目东华静态应变测试系统DH3816长、短标距应变片应力测试电测位移计（YHD-100）光电挠度仪全站仪挠度测试东方所动态测试系统INV-306U891-Ⅱ型拾振器DLF-8型电荷放大器DH3817动静态应变仪自振频率测试冲击系数测试阻尼比测试第三章：静力荷载试验3.1试验工况的确定试验控制截面应根据具体的测试项目而定在满足鉴定桥梁承载能力的前试验控制截面应根据具体的测试项目而定在满足鉴定桥梁承载能力的前提下，加载试验项目应抓住重点，不宜过多。一般应有提下，加载试验项目应抓住重点，不宜过多。一般应有22～～33个主要内力或个主要内力或位移控制截面。此外，可根据桥梁具体情况可设置几个附加内力控制截面。位移控制截面。此外，可根据桥梁具体情况可设置几个附加内力控制截面。柱脚最大弯矩跨中最大正弯矩结点最大负弯矩刚架桥拱脚最大水平推力L/4截面最大正弯矩和负弯矩拱顶最大正弯矩拱脚最大负弯矩拱桥支点最大剪力墩台最大竖向力挂梁跨中最大正弯矩支点最大负弯矩锚跨跨中最大正弯矩悬臂梁支点最大剪力墩台最大竖向力支点最大负弯矩跨内最大正弯矩连续梁支点最大剪力墩台最大竖向力跨中最大正弯矩简支梁附加截面主要截面桥型对于斜拉桥、悬索桥等特殊桥梁结构，测试的内容主要包括主梁最大挠度、对于斜拉桥、悬索桥等特殊桥梁结构，测试的内容主要包括主梁最大挠度、主梁控制截面最大内力、索塔塔顶水平变位、主缆最大拉力、斜拉索最大拉力。主梁控制截面最大内力、索塔塔顶水平变位、主缆最大拉力、斜拉索最大拉力。其次包括主梁最大纵向漂移；主塔控制截面最大内力；吊索最大索力等。结合其次包括主梁最大纵向漂移；主塔控制截面最大内力；吊索最大索力等。结合结构设计特点制订其他检测内容。结构设计特点制订其他检测内容。注意取值：提高还是降低、新桥与旧桥静载试验效率3.2试验控制荷载的确定荷载试验应以设计荷载等级相应的活载效应控制值或有特殊要荷载试验应以设计荷载等级相应的活载效应控制值或有特殊要求的荷载效应值作为试验控制荷载求的荷载效应值作为试验控制荷载。。根据桥梁需要鉴定承载能力的荷载：汽车根据桥梁需要鉴定承载能力的荷载：汽车++人群（标准荷载）、人群（标准荷载）、平板挂车或履带车（标准荷载）、需通行的重型车辆，分别计算平板挂车或履带车（标准荷载）、需通行的重型车辆，分别计算其对控制截面产生的最不利荷载效应（内力和位移），用产生最其对控制截面产生的最不利荷载效应（内力和位移），用产生最不利荷载效应较大的荷载作为试验控制荷载。不利荷载效应较大的荷载作为试验控制荷载。为了加载安全和了解结构应变和变位随试验荷载增加的变化关系。为了加载安全和了解结构应变和变位随试验荷载增加的变化关系。3.3加载分级与控制11、分级控制的原则、分级控制的原则（（11））当加载分级较为方便时，可按最大控制截面内力荷载工况均分为4～5级。（（22））当使用载重车加载，车辆称重有困难时也可分成3级加载。（（33））当桥梁的调查和验算工作不充分，或桥况较差，应尽量增多加载分级。如限于条件，加载分组较少时，应汁意每级加载时，车辆荷载应逐辆缓缓驶入预定加载位置，必要时可在加载车辆未到达预定加就位置的分次对控制测点进行读数监控，以确保试验安全。（（44））在安排加载分级时，应注意加载过程中其他截面内力亦应逐渐增加，且最大内力不应超过控制荷载作用下的最不利内力。（（55））根据具体条件决定分级加载的方法．最好每级加载后卸载，也可逐级加载，达到最大荷载后逐级卸载。3.3加载分级与控制22、车辆荷载加载分级的方法、车辆荷载加载分级的方法（（11））逐渐增加加载车辆数。（（22））先上轻车后上重车。（（33））加载车位于内力影响线的不同部位。（（44））加载车分次装载重物。根据各荷载工况的加载分级，技弹性阶段计算结构各测点在不同荷载等级下的理论计算变位(或应变)，以便对加载试验过程进行分析和控制。计算采用的材料弹性模量．如已做材料试验的用实测值，未做材料试验的可按规范规定取值。以上各法亦可综合采用，以方便加载分级实施。33、加卸载的时间选择、加卸载的时间选择主要是考虑温度变化对试验引起的影响，一般以晚10时至晨6时为宜。44、加载分组的计算