公路工程试验检测(桥梁)-第7章 桥梁荷载试验与承载力评定

1、1 公路工程试验检测考试公路工程试验检测考试 桥梁部分：桥梁部分： 第第7章章 桥梁荷载试验与承载力评定 2 第第7章章 桥梁荷载试验与承载力评定（桥梁荷载试验与承载力评定（25%） 3 一、桥梁基本知识桥梁基本知识 (一一)桥梁工程的基本组成桥梁工程的基本组成 桥跨结构桥跨结构跨越障碍的主要承载结构。 桥墩和桥台桥墩和桥台 基础基础 调治构造物调治构造物 支撑桥跨结构并将恒载和车辆等活载传至基础。 梁墩、台所承受的各种荷载传递到地基上的结构物。 引导和改变水流方向，使水流平顺通过桥孔并减缓水流 对桥位附近河床、河岸的冲刷而修建的水工构造物。 4 一、桥梁基本知识桥梁基本知识 (二二)桥梁工程

2、的分类桥梁工程的分类 1按桥梁的按桥梁的基本体系基本体系分分： （1）梁式桥（2）拱式桥（3）刚架桥（4）吊桥（5）组合体系桥 2按按用途来划分用途来划分：有公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥、农用桥、 人行桥、运水桥及其它专用桥梁。 3按主要承重结构所用的材料主要承重结构所用的材料划分划分：圬工桥、钢筋混凝土桥、预 应力混凝土桥、钢桥、木桥以及钢、混凝土组合体系等。 4按上部结构行车道位置上部结构行车道位置可分为上承式桥、下承式桥和中承式桥。 5. 桥涵按跨径按跨径分类： 按多孔跨径总长和跨径的不同分为特大桥、大桥、中桥、小桥和涵洞。 5 一、桥梁基本知识桥梁基本知识 (二二)桥梁工程的分类桥梁

3、工程的分类 桥梁分类桥梁分类 特大桥特大桥大大 桥桥中中 桥桥小小 桥桥涵涵 洞洞 多孔跨径总长多孔跨径总长L （m） L1000100L100030L15040LK15020LK 40 5LK 20 LK 5 桥梁涵洞分类桥梁涵洞分类 单孔跨径系指标准跨径 6 一、桥梁基本知识桥梁基本知识 (三三)术语名称术语名称 设计洪水位设计洪水位：是指桥梁设计中按规定的设计洪水频率计算所得的高水位。 净跨径净跨径：对于梁式桥是设计洪水位上相邻两个桥墩（或桥台）之间的净距； 对于拱式桥是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。 计算跨径计算跨径：对于设支座的桥梁，为相邻支座中心的水平距离； 对于不设支

4、座的桥梁（拱桥、刚构桥等），为上、下部结构的相交面之 中心间的水平距离。 标准跨径标准跨径：梁式桥、板式桥以两桥墩中线之间桥中心线长度或桥墩中线与桥 台台 背前缘线之间桥中心线长度为准；拱式桥和涵洞以净跨径为准。 7 一、桥梁基本知识桥梁基本知识 总跨径总跨径：是多孔桥梁中各孔净跨径的总和，反映桥下宣泄洪水的能力。 多孔跨径总长多孔跨径总长：为多孔桥梁中各孔标准跨径的总长。 桥梁全长桥梁全长：简称桥长，对于有桥台的桥梁为两岸桥台翼墙尾端间的距离，对 于无 桥台的桥梁为桥面系行车道长度。 桥下净空桥下净空：是为满足通航（或行车、行人）的需要和保证桥梁安全而对上部 结构底缘以下规定的空间界限。 桥

5、梁建筑高度桥梁建筑高度：是指桥梁上部结构底缘与桥面顶面的垂直距离。 8 一、桥梁基本知识桥梁基本知识 (四四)桥梁荷载试验的任务桥梁荷载试验的任务 检验桥梁结构工作状态或实际承载能力的一种试验手检验桥梁结构工作状态或实际承载能力的一种试验手 段。段。 1检验桥梁设计与施工质量。检验桥梁设计与施工质量。 2判断桥梁结构的实际承载能力。判断桥梁结构的实际承载能力。 3验证桥梁结构设计理论和设计方法。验证桥梁结构设计理论和设计方法。 4桥梁结构动力特性及动态反映的测试研究。桥梁结构动力特性及动态反映的测试研究。 9 单项选择题：单项选择题： 1.桥梁按单孔跨径分类序列属于中桥的是桥梁按单孔跨径分类序

6、列属于中桥的是( )。 A.20m B.40m C.100m D.150m 2.计算跨径是指计算跨径是指( )。 A.墩中线至桥台背前缘之间的距离墩中线至桥台背前缘之间的距离 B.桥墩中线之间的距离桥墩中线之间的距离 C.相邻两个墩台支座中心之间距离相邻两个墩台支座中心之间距离 D.相邻两个桥墩相邻两个桥墩(或桥台或桥台)之间的净距之间的净距 A C 3.对于旧桥荷载试验的目的是对于旧桥荷载试验的目的是( )。 A.检验桥梁设计检验桥梁设计 B.判断桥梁结构的实际承载力判断桥梁结构的实际承载力 C. 验证桥梁结构设计理论验证桥梁结构设计理论 D.检验桥梁施工质量检验桥梁施工质量 B 10 多项

7、选择题：多项选择题： 1.桥梁高度是指桥梁高度是指( )。 A.桥面与低水位之间的高差桥面与低水位之间的高差 B.为桥面与桥下线路路面之间的距离为桥面与桥下线路路面之间的距离 C.桥上行车道路面高程至河床间的距离桥上行车道路面高程至河床间的距离 D.桥跨结构最下缘与低水位之间的高差桥跨结构最下缘与低水位之间的高差 E.桥面与设计水位之间的高差桥面与设计水位之间的高差 AB 11 多选题：多孔跨径总长是指多选题：多孔跨径总长是指( )。 A.多孔桥梁中各孔净跨径的总和多孔桥梁中各孔净跨径的总和 B.多孔桥梁中各孔计算跨径的总和多孔桥梁中各孔计算跨径的总和 C.多孔桥梁中各标准净跨径的总和多孔桥梁

8、中各标准净跨径的总和 D.桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离 E.对于无桥台的桥梁为桥面系行车道的全长对于无桥台的桥梁为桥面系行车道的全长 CD 12 多选题：多选题：荷载试验的目的是荷载试验的目的是( )。 A.检验桥梁设计质量检验桥梁设计质量 B.判断桥梁结构的实际承载力判断桥梁结构的实际承载力 C. 验证桥梁结构设计理论验证桥梁结构设计理论 D.验证桥梁结构设计方法验证桥梁结构设计方法 E.检验桥梁施工质量检验桥梁施工质量 ABCDE 多选题：多选题：桥梁荷桥梁荷 载试验，试验孔应选在载试验，试验孔应选在( )处处 A受力较小，受

9、力较小，B施工质量好，缺陷少，施工质量好，缺陷少， C受力较大，受力较大，D施工质量差，缺陷多，施工质量差，缺陷多，E便于测设。便于测设。 ACDE 13 二、桥梁静力荷载试验二、桥梁静力荷载试验 目的：目的：测量桥梁在各种静力荷载工况下的各控制截面的应测量桥梁在各种静力荷载工况下的各控制截面的应 变及结构的变形；变及结构的变形； 检验结构的刚度以及其它性能最直接、最有效的办法。检验结构的刚度以及其它性能最直接、最有效的办法。 14 二、桥梁静力荷载试验桥梁静力荷载试验 (一一)试验组织准备试验组织准备 前期准备前期准备 1、收集资料 （1）书面资料 （2）现场资料 2、拟定试验方案 （1）试

10、验对象试验对象：试验孔（或墩）的选择，选13孔具有代表性的桥孔 （或墩）进行加载试验： 该孔（或墩）计算受力最不利； 该孔（或墩）施工质量较差、缺陷较多或病害较严重； 该孔（或墩）便于搭设，脚手架，便于设置测点或便于实施加载。 15 单选题：单选题：桥梁静载试验在试验对象选择中桥梁静载试验在试验对象选择中,对对 于结构形式相同但跨度不同的多孔桥跨结于结构形式相同但跨度不同的多孔桥跨结 构构,应选取应选取( ) A 具有代表性的一孔进行加载试验量测具有代表性的一孔进行加载试验量测 B 随机一孔进行加载试验量测随机一孔进行加载试验量测 C 跨度最大的一孔或者几孔进行试验跨度最大的一孔或者几孔进行试

11、验 D 按一定比例进行随机抽查试验按一定比例进行随机抽查试验 A 16 多选题：多选题：桥梁荷载试验对多孔桥梁中跨径相同的桥孔桥梁荷载试验对多孔桥梁中跨径相同的桥孔(或墩或墩) 可选可选13孔具有代表性的桥孔孔具有代表性的桥孔(或生行加载试验。选择时应或生行加载试验。选择时应 综合考虑以下因素综合考虑以下因素( )。 A.该孔该孔(或墩或墩)计算受力最不利计算受力最不利 B.该孔施工质量较差该孔施工质量较差 C.该孔施工质量较好该孔施工质量较好 D.缺陷较多或病害较严重缺陷较多或病害较严重 E.便于设置测点或便于实施加载便于设置测点或便于实施加载 ABDE 17 二、桥梁静力荷载试验桥梁静力荷

12、载试验 (一一)试验组织准备试验组织准备 前期准备前期准备 挠度或变形，挠度或变形，或沿桥长轴线的挠度分布曲线。 最大应力（或应变），最大应力（或应变），或结构构件的实际应变分布。 桥梁支座、墩台位移或转角，桥梁支座、墩台位移或转角，塔柱和结构联结部分的变形等。 裂缝裂缝，包括裂缝长度、宽度、间距、位置、方向和性状，以 及卸载后的闭合情况。 其它桥梁次结构构件的受力反应。 18 多选题：多选题：桥梁结构静载性能分析，主要包括桥梁结构静载性能分析，主要包括( )。 A.结构的强度及稳定性分析结构的强度及稳定性分析B.结构的刚度分析结构的刚度分析 C.结构的抗裂度分析结构的抗裂度分析 D.结构的裂

13、缝宽度分析结构的裂缝宽度分析 ABD 19 二、桥梁静力荷载试验桥梁静力荷载试验 (一一)试验组织准备试验组织准备 前期准备前期准备 荷载的考虑、测点布置、仪器选用、具体的测试步骤等、 试验程序（工况）表。 荷载：拟定试验加载方案-确定荷载大小和加载方式 静力试验荷载 按控制内力、应力或变位等效原则确定。按控制内力、应力或变位等效原则确定。 ：静力试验荷载作用下的计算效应 与该截面对应的设计控制效应的比值，宜介于0.951.05之间。 )1 ( S St 20 单选题：结构静载试验中,使试件产生的内力图形与计算机 简图相近,控制截面的内力值相等的荷载称( ) A 集中荷载 B 均布荷载C 等效

14、荷载 D 分级荷载 C 21 二、桥梁静力荷载试验桥梁静力荷载试验 (一一)试验组织准备试验组织准备 前期准备前期准备 测点和测站布置 桥上布置多少测点，怎样布置。 针对检算存在疑问的构件或断面及结构主要控制截面进行. 22 二、桥梁静力荷载试验桥梁静力荷载试验 (一一)试验组织准备试验组织准备前期准备前期准备 控制断面： a.梁桥梁桥 主要：跨中截面最大正弯矩和挠度；支点截面最大剪力。 附加：L/4截面正弯矩和挠度；墩台最大垂直力。 23 二、桥梁静力荷载试验桥梁静力荷载试验 (一一)试验组织准备试验组织准备前期准备前期准备 控制断面： a.梁桥梁桥 （b）连续梁桥、连续刚构）连续梁桥、连续

15、刚构 主要：跨中最大正弯矩和挠度；内支点截面最大负弯矩；L/4截 面弯矩和挠度。 附加：端支点截面的最大剪力；L/4截面最大弯剪力；墩台最大 垂直力；连续刚构固结墩墩身控制截面的最大弯矩。 24 二、桥梁静力荷载试验桥梁静力荷载试验 (一一)试验组织准备试验组织准备前期准备前期准备 控制断面： a.梁桥梁桥 （c）悬臂梁桥、）悬臂梁桥、T形刚构形刚构 主要：主要：锚固跨跨中最大正弯矩和挠度；支点最大负弯矩；挂梁跨锚固跨跨中最大正弯矩和挠度；支点最大负弯矩；挂梁跨 中最大正弯矩和挠度中最大正弯矩和挠度。 附加：支点最大剪力；挂梁支点截面或悬臂端截面最大剪力。附加：支点最大剪力；挂梁支点截面或悬臂

16、端截面最大剪力。 25 二、桥梁静力荷载试验桥梁静力荷载试验 (一一)试验组织准备试验组织准备 b.拱桥拱桥 主要：跨中截面最大正弯矩和挠度、拱脚截面最大负弯矩；刚架拱上弦杆跨中正弯矩。 附加：拱脚最大水平推力；L/4截面最大正、负弯矩及最大正、负挠度绝对值之和；刚 架拱斜腿根部截面最大负弯矩。 c.刚架桥（刚架桥（包括框架、斜腿刚构和刚架-拱式组合体系） 主要：跨中截面最大正弯矩和挠度；结点截面的最大负弯矩。 附加：柱脚截面最大负弯矩、最大水平推力。 前期准备前期准备 26 二、桥梁静力荷载试验桥梁静力荷载试验 (一一)试验组织准备试验组织准备 主要：跨中、支点截面的主桁杆件最大内力；跨中截

17、面的挠度。 附加：L/4截面的主桁杆件最大内力和挠度；桥面系结构构件控制截面的最大内力和变 位；墩台最大垂直力。 主要：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，主要：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。斜拉索最大拉力。 附加：主梁最大纵向飘移；主塔控制截面最大内力；吊索最大索力。 前期准备前期准备 27 多选题：简支梁桥测点的布设( ) A.跨中挠度 B.支点沉降 C.跨中截面应变 D.墩台的沉降 E.应变沿截面高度分； 多选题： 连续梁桥试验荷载工况应选取( )。 A.主跨跨中最大正弯矩 B.主跨跨中最大负弯矩 C

18、.主跨支点最大正弯矩 D.主跨支点最大负弯矩 ABC AD 多选题：斜拉桥荷载试验工况包括（ ）。 A主梁跨中最大正弯矩工况 B主梁最大挠度工况 C拱脚最大水平推力 D主梁最大负弯矩工况 ABD 多选题：荷载工况选择应反映桥梁设计的最不利受力状态，对于 简支梁桥应选择以下工况（ ） A.跨中最大正弯矩工况 B.L4最大正弯矩工况 C. 支点最大剪力工况 D.桥墩最大竖向反力工况 E.支点负弯矩工况 ABCD 28 二、桥梁静力荷载试验桥梁静力荷载试验 (一一)试验组织准备试验组织准备 前期准备前期准备 （4）仪器选用）仪器选用 选用原则选用原则 根据结构情况选择精度和量程。根据结构情况选择精度

19、和量程。 根据现场环境条件选择仪器种类。根据现场环境条件选择仪器种类。 选用可靠性好的仪器。选用可靠性好的仪器。 考虑便携性。考虑便携性。 强调使用经验。强调使用经验。 29 二、桥梁静力荷载试验桥梁静力荷载试验 (一一)试验组织准备试验组织准备前期准备前期准备 （1）试验对象）试验对象 （2）试验内容）试验内容 （3）试验方法）试验方法 （4）选用仪器设备）选用仪器设备 （5）试验程序（步骤）试验程序（步骤） （6）参加试验的人员安排）参加试验的人员安排 （7）时间安排）时间安排 （8）安全措施）安全措施 （9）其他）其他 30 二、桥梁静力荷载试验桥梁静力荷载试验 (一一)试验组织准备试验

20、组织准备 现场准备现场准备 （1）荷载准备）荷载准备 车辆加载；车辆加载； 重物加载；堆放重物或设置水箱重物加载；堆放重物或设置水箱 （2）工作脚手架和桥梁检测车）工作脚手架和桥梁检测车 脚手架和测试支架应分开搭设互不影响，脚手架和测试支架应有足够脚手架和测试支架应分开搭设互不影响，脚手架和测试支架应有足够 的强度、刚度和稳定性。的强度、刚度和稳定性。 脚手架要保证工作人员的安全、方便操作。脚手架要保证工作人员的安全、方便操作。 测试支架要满足仪表安装的需要，不因自身变形影响测试的精度，同测试支架要满足仪表安装的需要，不因自身变形影响测试的精度，同 时还应保证试验时不受车辆和行人的干扰。时还应

21、保证试验时不受车辆和行人的干扰。 31 二、桥梁静力荷载试验桥梁静力荷载试验 (一一)试验组织准备试验组织准备 现场准备现场准备 应变准备：放样、贴片、检查绝缘度、敷设测量导线、调应变准备：放样、贴片、检查绝缘度、敷设测量导线、调 试仪器，逐点检查、防潮。试仪器，逐点检查、防潮。 变形测量准备：变形测量包括挠度、支座位移，桥塔水平变形测量准备：变形测量包括挠度、支座位移，桥塔水平 位移等内容。位移等内容。 32 单选题：检测简支梁桥的最大压应力，其应变片应（ ）。 A.贴在跨中截面上缘 B.贴在跨中截面侧面中间 C.贴在1/4截面上缘 D.贴在支截面上缘 单选题：检测简支梁的剪应力时，其应变片

22、应贴在 （ ）。 A.跨中下缘 B.跨中中性轴处 C.支点中性轴处 D.支点附近下缘 A D 33 多选题：桥梁静测实验：主测点布设应能控制结构最大应 力（应变）和最大挠度（或位移），对连续梁桥静载实验主 要测点应布设在： 。 .跨中挠度； B.支点沉降； C.跨中和支点截面应变； 单选题：三跨等跨连续梁当正弯矩控制设计时，加载检测最大拉 应力时，其应变片贴在（ ）。 A边跨跨中下缘 B边跨跨中上缘 C中跨跨中下缘 D中跨跨中 上缘 A 单选题：为了测试悬臂梁桥的最大挠度，测点应布置在桥中 轴线位置的（ ）。 A.支点截面中和轴处 B.悬臂端下缘 C.支点截面下缘 D.悬臂端上缘 AC B 3

23、4 二、桥梁静力荷载试验桥梁静力荷载试验 (一一)试验组织准备试验组织准备现场准备现场准备 （4）其它准备：桥面行车道上画停车线、裂缝观测点、交通 管制、照明等。 静载试验前应在桥面行车道上对加载位置进行放样，以便 于加载试验的顺利进行。应预先放样，且用不同颜色的标志区 别不同加载工况时的荷载位置。 静力荷载试验荷载卸载的安放位置应预先安排。 35 二、桥梁静力荷载试验桥梁静力荷载试验 （二（二)加载试验加载试验 实桥静力荷载试验一般，主要是考虑加载时温度变 化 和环境的干扰。 （1）静载初读数。 （2）加载。分级加载，获取结构试验荷载与变位的相关曲线以及防止结构 意外损伤，试验荷载应按控制截

24、面最大内力或位移。至至 少也应分成少也应分成3级施加级施加。在前一荷载阶段内结构应变或变位相对稳定后，方 可进入下一荷载阶段。 （3）稳定后读数。 （4）卸载读数。稳定后读数，结构残余变位或应变问题。 36 单选题：桥梁静力荷载试验时间最好选择在( ) A、8:00-16:00 B、16:00-23:00 C、22:00-次日6:00 D、10:00-17:00 C 多选题：桥梁荷载试验加载程序中，预加载的目的在于( ) 。 A、使试件各部接触良好，进入正常工作状态，荷载与变形 关系趋于稳定。 B检验全部试验装置的可靠性。 C检验全部观测仪表正常与否。 D检查现场组织工作和人员的工作情况，起演

25、习作用。 ABCD 37 二、桥梁静力荷载试验桥梁静力荷载试验 （二（二)加载试验加载试验 （1）重复加载要求。 （2）加载控制条件: 控制测点实测应力、变位（或挠度）计算 的控制值时； 结构，或新裂缝大量出现， 或裂缝宽超过允许值的裂缝大量增多时； 发生其他影响桥梁承载能力或正常使用的损伤时。 38 多选题：荷载试验时发生下列情况应中途终止加载( )。 A.控制测点变位超过计算值时 B.控制测点应力值已达到或超过控制应力值 C.挠度超过规范允许值时 D.由于加载，使结构裂缝的长度、缝宽急剧增加 E.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。 BCDE 39 二、桥梁静力荷

26、载试验桥梁静力荷载试验 （三（三)试验数据整理试验数据整理 实测值和计算值一般要求画成曲线并放在一起。 在挠度测试的数据中，当支点沉降量较大时，应修正其对挠度值的影 响，修正量 可按下式计算： C 测点的支点沉降影响修正量； l A支点到 B支点的距离； x挠度测点到 支点的距离； a A支点沉降量； b B支点沉降量。 lxx Cab ll 40 单选题：已测出简支梁两支点的竖向位移分别为1.2mm和 1.6mm，跨中的竖向位移为9.4mm，则跨中挠度为( )。 A.6.1mm B.8.0mm C.9.4mm D.8.2mm B 41 二、桥梁静力荷载试验桥梁静力荷载试验 （1）实测应变修正

27、（灵敏度系数、应变导线电阻值） 温度变化量的观测对，对。 测值修正根据各类仪表的标定结果进行测试数据的修正，如考虑机械式 仪表较正系数、电测仪表率定系数、灵敏系数、电阻应变观测的导线电 阻影响等等。当这类因素对测值的影响小于1时可不予修正。 温度影响修正 一般可采用综合分析的方法来进行温度影响修正。 （2）应力、应变换算 42 二、桥梁静力荷载试验桥梁静力荷载试验 （三（三)试验数据整理试验数据整理 （3）各测点变位（挠度、位移、沉降）与应变的计算 总变位（或总应变）：St=S1-Si 弹性变位（或弹性应变）：Se=S1-Su （或残余应变）：Sp=St-Se= Su-Si Si加载前测值；

28、S1加载达到稳定时测值； Su卸载后达到稳定时测值。 是衡量桥梁结构的重要指标。 43 单选题：某位移测点，加载前读数为2.1mm，加载达到 稳定时读数为10.8mm，卸载后达到稳定时读数为3.2mm， 则其残余位移为（ ） A.1.1mm B.3.2mm C.5.5mm D.2.1mm A 多选题：桥梁荷载试验，试验数据修正包括（ ） A测值修正，B温度修正，C支点沉降修正， D加载方式修正，E时间修正。 ABC 44 二、桥梁静力荷载试验桥梁静力荷载试验 （三（三)试验数据整理试验数据整理 3主要测点的主要测点的及相对残余变形的计算及相对残余变形的计算 主要测点静力荷载试验结构校验系数：

29、Se试验荷载作用下主要测点的实测弹性变位或应变值； Ss试验荷载作用下主要测点的理论计算变位或应变值。 静力荷载试验结构校验系数，代表桥梁的实际状况要好于 理论状况。 e s S S 45 二、桥梁静力荷载试验桥梁静力荷载试验 （三（三)试验数据整理试验数据整理 主要测点相对残余变位或相对残余应变Sp按下式计算： Sp主要测点的实测残余变位或残余应变； St试验荷载作用下主要测点的实测总变位或总应变。 Sp越小，说明结构越工作状况。实际加载试验中， 100% p p t S S S 46 二、桥梁静力荷载试验桥梁静力荷载试验 （三（三)试验数据整理试验数据整理 加载试验中裂缝观测的：结构承受拉

30、力较大部位及旧桥原有裂缝 较长、较宽的部位。 测量裂缝长度、宽度，并在混凝土表面沿裂缝走向进行描绘。 加载过程中观测裂缝长度及宽度的变化情况。 可将裂缝发展情况绘制在裂缝展开图上。描述加载前后裂缝（宽度、 长度）变化。 47 练习题练习题 多选题：桥梁静载试验需测量 A应力，B应变，C位移，D倾角，E裂缝。 ABCDE 单选题：单选题：静载试验效率一般采用静载试验效率一般采用( )。 A.0.81.0 B.0.851.05 C.0.91.1 D 0.951.05 D 48 4.静载试验效率系数与实际加载车辆重力无关。静载试验效率系数与实际加载车辆重力无关。 ( ) 5.桥梁荷载试验时，为保证结

31、构安全，其荷载工况桥梁荷载试验时，为保证结构安全，其荷载工况不能不能置于可能置于可能 产生最大挠度位置。产生最大挠度位置。( ) 6.桥梁荷载试验一般选择在晚上加载，因为晚上车辆比较少。桥梁荷载试验一般选择在晚上加载，因为晚上车辆比较少。 ( ) 7.桥梁静载检测的温度修正，对应变宜采用构件表面的温度。桥梁静载检测的温度修正，对应变宜采用构件表面的温度。 ( ) 49 50 三、桥梁动载试验桥梁动载试验 （一（一)桥梁动力特性参数桥梁动力特性参数 结构动力特性参数，结构的结构动力特性参数，结构的 。 它们都是结构形式、建筑材料性能等结构所固有的特它们都是结构形式、建筑材料性能等结构所固有的特

32、性所决定的，与外荷载无关。性所决定的，与外荷载无关。 桥梁动载试验基本问题桥梁动载试验基本问题 n荷载动力特性（数值、方向、频率）荷载动力特性（数值、方向、频率） n结构动力特性（自振频率、阻尼、振型）结构动力特性（自振频率、阻尼、振型） n结构动力反应（动应力、动挠度）结构动力反应（动应力、动挠度） 51 单选题：( )是评价桥梁结构整体刚度的重要指标. A 动力性能参数 B 加速度 C 应变 D 静位移 A 多选题：桥梁动载试验的基本问题包括（ ）。 A荷载的动力特性 B测试仪器的动力参 C结构的动力特性 D桥梁结构在动载作用下的响应 ACD 52 （二（二)桥梁动载试验的激振方法桥梁动载

33、试验的激振方法 自振法的特点是使桥梁产生有阻尼的自由衰减振动，一般自振法的特点是使桥梁产生有阻尼的自由衰减振动，一般 常用突加载荷和突卸荷载两种方法。常用突加载荷和突卸荷载两种方法。 （1）突加荷载法（冲击法）突加荷载法（冲击法） 为了获得简支梁桥的为了获得简支梁桥的第第一振型一振型，则冲击荷载作用于，则冲击荷载作用于 测测第二振型第二振型时冲击荷载应加于时冲击荷载应加于。 （2）突然卸载法（位移激振法）突然卸载法（位移激振法） 三、桥梁动载试验桥梁动载试验 53 （二（二)桥梁动载试验的激振方法桥梁动载试验的激振方法 2共振法（强迫振动法）共振法（强迫振动法） 共振法是利用激振器，对结构施加

34、激振力，使结构产生强迫振动， 3环境随机振动法（脉动法）环境随机振动法（脉动法） 外界各种因素所引起的微小而不规则的振动来确定结构的动力特 性。它是由附近的车辆、机器等振动或附近地壳的微小破裂和远处的地震传 来的脉动所产生。 结构的脉动，它能明显地反映出结构的固有频率。 在进行桥梁的动载试验中，首先应考虑采用车辆荷载作为试验荷载首先应考虑采用车辆荷载作为试验荷载，以 便确定桥梁在使用荷载作有下动力特性及响应。 三、桥梁动载试验桥梁动载试验 54 （三（三)动力特性参数的确定：动力特性参数的确定： 三个参数：自振频率（自振周期）、阻尼和振型三个参数：自振频率（自振周期）、阻尼和振型 自振频率：是

35、动力特性参数中最重要的概念；只与结构刚度和资料有 关，与刚度成正比，与质量成反比。 自振周期： 桥梁结构的阻尼特性，一般用阻尼比x来表示。 三、桥梁动载试验桥梁动载试验 一阶主振型一阶主振型 二阶主振型二阶主振型 三阶主振型三阶主振型 m K T f 2 11 55 单选题：单选题：在测定简支梁的一阶振型时，激振力应作用在在测定简支梁的一阶振型时，激振力应作用在( )。 A.四分之一截面四分之一截面 B.跨中截面跨中截面 C. 四分之一截面和跨中截面四分之一截面和跨中截面 D.四分之三截面四分之三截面 多选题：桥梁动载试验测定结构的动力特性包括 A自振频率，B阻尼，C振型，D动位移，E动应力

36、ABC 提示：提示：工程界常利用试验车辆在桥面上驶越三角垫木，利用车轮的突然工程界常利用试验车辆在桥面上驶越三角垫木，利用车轮的突然 下落对桥梁产生冲击作用，激起桥梁的竖向振动。为了获得简支梁桥的下落对桥梁产生冲击作用，激起桥梁的竖向振动。为了获得简支梁桥的 第一振型，则冲击荷载作用于跨中部位，测第二振型时冲击荷载应加于第一振型，则冲击荷载作用于跨中部位，测第二振型时冲击荷载应加于 跨度的四分之一处跨度的四分之一处. B 56 （四（四)桥梁动载试验桥梁动载试验 （1）试验荷载：采用一辆或多辆载重车作为动载试验荷载。）试验荷载：采用一辆或多辆载重车作为动载试验荷载。 动载试验动载试验“加载效率

37、加载效率”： 适用于中小桥适用于中小桥 三、桥梁动载试验桥梁动载试验 S Sdyn dyn 57 （四（四)桥梁动载试验桥梁动载试验 （2）加载方式 试验车辆以不同车速（10km/h、20km/h、30km/h、 40km/h ）按指定车道匀速行驶过被测试桥跨。 试验车辆以不同车速按指定车道行驶，并跨越指定断面上 模拟桥面不平障碍物。 试验车辆以一定速度按指定车道行驶，至指定断面紧急制 动。 实时在线车辆（如超载车、特殊交通量等）荷载作用。 三、桥梁动载试验桥梁动载试验 58 （四（四)桥梁动载试验桥梁动载试验 （1）仪器调试 （2）车辆控制 （3）测试记录 跑车: 判别不同车速下桥梁结构的动

38、态响应（如位移或应力的动态增量 和时程曲线），进而可以分析出动态响应与车速之间的关系。 制动:制动时的动态响应时程曲线。 跳车（跨越障碍物）:。 实时在线车辆荷载作用 相当于桥梁日常或特殊运营情况下的实时监测，主要测试峰值交通量或 特殊车辆作用下结构的动态时程曲线、响应峰值或动态增量等。 三、桥梁动载试验桥梁动载试验 59 （四（四)桥梁动载试验桥梁动载试验 动载试验数据整理的。 动态增量即可定义为最大动应力与最大静应力之差比最大静应力的值， 也可定义为最大动挠度与最大静挠度之差比最大静挠度的值。 动态增量是某特定的车辆（一辆或多辆）移动荷载作用下桥梁应力或位 移响应的一个动力增大系数； 动态

39、增量与冲击系数的关系是： 三、桥梁动载试验桥梁动载试验 1 60 练习题练习题 单选题：单选题：桥梁现场动载试验的主要内容是桥梁现场动载试验的主要内容是 。 A、桥墩在车辆动力作用下的沉降和裂纹、桥墩在车辆动力作用下的沉降和裂纹 B、桥梁结构在车辆动力作用下的挠度和应变、桥梁结构在车辆动力作用下的挠度和应变 C、桥梁结构在车辆动力作用下的裂纹和应变、桥梁结构在车辆动力作用下的裂纹和应变 D、桥梁结构在车辆动力作用下的挠度和裂纹、桥梁结构在车辆动力作用下的挠度和裂纹 B 61 判断题：判断题：桥梁结构阻尼比小，说明桥梁结构的刚度偏小，可能桥梁结构阻尼比小，说明桥梁结构的刚度偏小，可能 存在开裂或

40、其他不正常的现象。（存在开裂或其他不正常的现象。（ ) 提示：提示：实测阻尼比的大小反映了桥梁结构耗散外部能量输入的实测阻尼比的大小反映了桥梁结构耗散外部能量输入的 能力，阻尼比大，说明桥梁耗散外部能量输入的能力大，振能力，阻尼比大，说明桥梁耗散外部能量输入的能力大，振 动动衰减的快；阻尼比小衰减的快；阻尼比小，说明桥梁耗散外部能量输入的能力，说明桥梁耗散外部能量输入的能力 差，振动衰减慢。但是过大的阻尼比可能是由于桥梁结构存差，振动衰减慢。但是过大的阻尼比可能是由于桥梁结构存 在开裂或支座工作不正常等现象引在开裂或支座工作不正常等现象引 62 （一）基本规定（一）基本规定 基于概率理论的极限

41、状态设计方法概率理论的极限状态设计方法为基础，采用引入 修正极限状态设计表达式的方法，对在用桥梁承载能力进行检测评定。 在用桥梁应按和两类极限状 态进行承载能力检测评定。 四、桥梁承载能力评定四、桥梁承载能力评定 1、在用桥梁在用桥梁有下列情况之一时，应进行承载能力检测评定：有下列情况之一时，应进行承载能力检测评定： 技术状况等级为四、五类的桥梁；技术状况等级为四、五类的桥梁； 拟提高荷载等级的桥梁；拟提高荷载等级的桥梁； 需通过特殊重型车辆荷载的桥梁；需通过特殊重型车辆荷载的桥梁； 遭受重大自然灾害或意外事件的桥梁。遭受重大自然灾害或意外事件的桥梁。 63 （一（一)基本规定基本规定 四、桥

42、梁承载能力评定四、桥梁承载能力评定 2、在用桥梁承载能力检测评定应工作内容：、在用桥梁承载能力检测评定应工作内容： 桥梁缺损状况检查评定；桥梁缺损状况检查评定； 桥梁材质状况与状态参数检测评定；桥梁材质状况与状态参数检测评定； 桥梁承载能力检算评定。桥梁承载能力检算评定。 64 （一（一)基本规定基本规定 四、桥梁承载能力评定四、桥梁承载能力评定 3、检测评定程序、检测评定程序 （1）检测评定前，应通过实地调查和桥梁检查，掌握桥梁技术状况、 病害成因、使用荷载和养护维修等情况，搜集相关技术资料，确定检算 技术参数。 （2）对选定的桥跨进行桥梁缺损状况检查评估、材质状况与状态参 数检测评定和实际

43、运营荷载状况调查，确定分项检算系数。 结构检算系数、耐久性恶化系数、截面折减系数和活载影响修正系数结构检算系数、耐久性恶化系数、截面折减系数和活载影响修正系数 （3）计算桥梁结构或构件抗力效应和作用效应，进行检算评定。 （4）作用效应与抗力效应的比值在1.01.2之间时，应通过荷载试验 评定承载能力。 65 （二（二)桥梁缺损状况检查评定桥梁缺损状况检查评定 四、桥梁承载能力评定四、桥梁承载能力评定 1桥梁缺损状况检查 2桥梁缺损状况评定 （1）对需要检测评定的桥跨，评定桥面系、上部和下部结构的技术状况等级。 （2）桥面系、上部和下部结构技术状况等级1、2、3、4和5，对应的缺损状 况评定标度

44、值为1、2、3、4和5。 桥梁缺损状况检查评定主要依据主要依据:公路桥涵养护规范公路桥涵养护规范（JTG H11-2004） 和和公路桥梁技术状况评定标准公路桥梁技术状况评定标准（JTG/ T H21-2011） 根据检查记录结构或构件缺损的类别、范围、分布特征和严重程度，并推断 其发展变化趋势及其可能造成的不利影响，评定其技术状况等级并最终确定缺 损状况坪定标度值。 66 四、桥梁承载能力评定四、桥梁承载能力评定 （三）桥梁几何形态参数检测评定（三）桥梁几何形态参数检测评定 1梁桥：测定桥跨结构纵向线形、墩（台）顶的竖向和水平变位。 拱桥：拱轴线、桥面结构纵向线形、墩（台）顶的竖向和水平变位

45、； 悬索桥：索塔塔顶水平变位、桥面结构纵向线形、主缆线形。 2桥跨结构纵向线形：沿桥纵向分断面布设测点，桥轴线、行车道上、下游边缘3条线。 测点应布置在桥跨或桥面结构的等分点截面上。 中小跨径桥梁，单跨测量截面不少于5个； 大跨径桥梁，单跨测量截面不少于9个. 3墩顶水平变位或塔顶水平变位，采用悬挂锤球法、极坐标法。 4拱轴线和主缆线形：宜按桥跨的8等分点在拱背、拱腹、主缆顶面布设测点，采用极 坐标法进行平面坐标和三角高程测量。 67 （三）桥梁几何形态参数检测评定（三）桥梁几何形态参数检测评定 5桥梁几何形态参数的实测数据，可用于确定桥梁结构持久荷载状态的变化，可以推 求判定结构基础变位情况

46、。 超静定结构，采用模拟计算分析方法，对桥梁结构在持久荷载下的内力和变位状况 作出评价。 68 1、桥梁恒载变异状况调查评估 桥梁总体尺寸的测量，主要包括桥梁长度、桥 宽、净空、跨径等； 桥梁构件尺寸的测量，主要包括构件的长度与 截面尺寸等； 桥面铺装厚度及拱上填料重度测定； 其他附加荷载调查。 （四）桥梁恒载变异状况调查评估（四）桥梁恒载变异状况调查评估 69 （四）桥梁恒载变异状况调查评估（四）桥梁恒载变异状况调查评估 2、桥梁长度、跨径在桥面上按桥跨结构中心线、行车道上下游边缘3条线进行测量。 桥宽：纵向分断面采用钢尺，每跨断面不少于3个。 3、构件长度、截面尺寸：钢尺测量； 跨径小于4

47、0m，测量断面不得少于5个； 跨径大于或等于40m，测量断面不得少于9个； 墩台主塔：测量断面不得少于3个； 截面突变处布设测量断面。 4、桥面铺装厚度：分断面布点钻芯测量、雷达结合钻芯修正方法。 测量断面布置在4等分点位置，每断面布设3个钻孔测点，分别在中心线、上下游边 缘。 70 （五）桥梁材质状况与状态参数检测评定（五）桥梁材质状况与状态参数检测评定 四、桥梁承载能力评定 1、桥梁材质强度检测评定 （1）对桥梁主要构件，应采用无损、半破损或钻、截取试样等方法检测其材质强 度。 （2）对桥梁混凝土强度，应在主要构件或主要受力部位布置测区，采用回弹法、 超声回弹综合法、取芯法等进行检测。 （

48、3）钢材强度可依据设计、施工有关资料确定。 （4）在桥梁上钻、截取试件时，应选择在主要承重构件的次要部位或次要承重构 件上，并应采取措施保证结构安全；钻、截取试件后，应及时进行修复或加固处理。 （5）应依据混凝土桥梁结构或构件实测强度推定值或测区平均换算强度值，确定 混凝土强度评定标度。 71 （五）桥梁材质状况与状态参数检测评定（五）桥梁材质状况与状态参数检测评定 四、桥梁承载能力评定四、桥梁承载能力评定 推定强度匀质系数：推定强度匀质系数： 平均强度匀质系数：平均强度匀质系数： it bt R K R im bm R K R KbtKbm强度状况强度状况评定标度评定标度 0.951.00良

49、好良好1 （0.95，0. 90(1.00，0.95较好较好2 (0.90，0.80(0.95，0.90较差较差3 (0.80，0.70(0.90，0.85差差4 0.700.85危险危险5 桥梁混凝土强度评定标准 72 （五）桥梁材质状况与状态参数检测评定（五）桥梁材质状况与状态参数检测评定 四、桥梁承载能力评定四、桥梁承载能力评定 2混凝土桥梁钢筋锈蚀电位检测评定混凝土桥梁钢筋锈蚀电位检测评定 （1）对混凝土桥梁主要构件或主要受力部位应布设测区检测钢筋锈蚀电位，每一测区的测点 数不宜少于20个。 （2）混凝土中钢筋锈蚀电位检测宜采用半电池电位法 3混凝土桥梁氯离子含量检测评定混凝土桥梁氯离

50、子含量检测评定 （1）主要构件或主要受力部位，每一被测构件测区数量不宜少于3个。 （2）混凝土中的氯离子含量，可采用在结构构件上钻取不同深度的混凝土粉末样品的方法通 过化学分析进行测定。 4混凝土桥梁电阻率检测评定混凝土桥梁电阻率检测评定 （1）主要构件或主要受力部位，被测构件或部位的测区数量不宜少于30个。 （2）混凝土电阻率宜采用四电极法检测。 73 （五）桥梁材质状况与状态参数检测评定（五）桥梁材质状况与状态参数检测评定 四、桥梁承载能力评定四、桥梁承载能力评定 5混凝土桥梁碳化状况检测评定混凝土桥梁碳化状况检测评定 （1）主要构件或主要受力部位，测区数量不应少于3个或混凝土强度测区数量

51、的30%。 （2）混凝土碳化状况可采用在混凝土新鲜断面观察酸碱指示剂反应厚度的方法测定。 6混凝土桥梁钢筋保护层厚度检测评定混凝土桥梁钢筋保护层厚度检测评定 钢筋位置和混凝土保护层厚度测量，钢筋直径。 7桥梁结构自振频率检测评定桥梁结构自振频率检测评定 （1）桥梁自振频率检测，测点应布置在桥梁上、下部结构振型的峰、谷点，进行多点多方向 的测量。 （2）宜根据实测自振频率fmi与理论计算频率fdi的比值，按表的规定确定自振频率评定标度。 74 上部结构上部结构下部结构下部结构 评定标度评定标度 fmi / fdifmi / fdi 1.11.21 1.00，1.10)1.00，1.20)2 0.

52、90，1.00)0.95，1.00)3 0.75，0.90)0.80，0.95)4 0.750.805 桥梁自振频率评定标准 桥梁自振频率变化不仅能够反映结构损伤的情况，还能反映结构整体性能 和受力体系的改变。 75 （五）桥梁材质状况与状态参数检测评定（五）桥梁材质状况与状态参数检测评定 四、桥梁承载能力评定四、桥梁承载能力评定 拉吊索索力测量：振动法、锚下预先安装的测力传感器直接测量。 索力偏差率超过10%时应分析原因，检定其安全系数是否满足相关规范要求， 并应在结构检算中加以考虑。 (1)桥梁基础变位检测评定应： 基础的竖向沉降、水平变位和转角； 相邻基础的沉降差； 基础的不均匀沉陷、滑

53、移、倾斜和冻拔等。 76 （五）桥梁材质状况与状态参数检测评定（五）桥梁材质状况与状态参数检测评定 四、桥梁承载能力评定四、桥梁承载能力评定 （2）简支桥梁的墩台与基础沉降和位移，超过以下容许限值，且通过观察确认其 仍在继续发展时，应采取相应措施进行加固处理： 墩台均匀总沉降（不包括施工中的沉陷）：2.0 （cm）； 相邻墩台均匀总沉降差（不包括施工中的沉陷）：1.0 （cm）； 墩台顶面水平位移值：0.5 （cm）。 其中L为相邻墩台间最小跨径（m），小于25m时以25m 计。 L L L 77 （六）桥梁结构检算要点（六）桥梁结构检算要点 四、桥梁承载能力评定四、桥梁承载能力评定 1一般要

54、求 （1）在用桥梁结构检算宜遵循桥梁设计规范。 （2）桥梁结构检算宜依据竣工资料或设计资料，并应与桥梁实际情况进行核 对修正。 （3）桥梁结构检算应针对结构主要控制截面、薄弱部位和出现严重缺损部位。 （4）对受力复杂的构件或部位，应进行空间结构检算。 78 （六）桥梁结构检算要点（六）桥梁结构检算要点 四、桥梁承载能力评定四、桥梁承载能力评定 2钢结构检算要点 （1）钢板梁结构应检算以下主要内容： 弯矩：跨中点、腹板接头处、盖板叠接处（叠接盖板第一行铆钉或螺栓截面 处）、翼板接头处以及连续梁支点； 剪力：支点中性轴及支点上下翼板铆距、栓距或焊缝强度； 稳定性：受压翼板、支点加劲立柱及腹板； 桥

55、面系梁：除按上述各项检算外，尚应进行纵梁与横梁、横梁与主梁的连接 检算，以及纵梁与主梁间的横梁区段在最弱截面处的剪应力检算。 79 （六）桥梁结构检算要点（六）桥梁结构检算要点 四、桥梁承载能力评定四、桥梁承载能力评定 2钢结构检算要点 （2）钢桁梁结构应检算以下主要内容： 杆件截面的强度与稳定性； 连接及接头的强度； 承受反复应力杆件的疲劳强度； 联结系的强度与稳定性。 80 （六）桥梁结构检算要点（六）桥梁结构检算要点 四、桥梁承载能力评定四、桥梁承载能力评定 2钢结构检算要点 （3）钢箱梁应检算以下主要内容： 正交异性桥面板分别检算整体结构体系和桥面结构体系的强度、稳定性和 疲劳强度；

56、翼缘板横向、纵向刚度； 腹板强度和稳定性; 横隔板强度和稳定性； 横向联系横向抗弯、纵向扭转刚度。 （4）钢管结构应检算以下主要内容： 钢管杆件强度与稳定性； 结构焊缝强度； 节点强度及变形。 81 （六）桥梁结构检算要点（六）桥梁结构检算要点 四、桥梁承载能力评定四、桥梁承载能力评定 3混凝土梁桥检算要点 （1）混凝土梁桥应检算板（梁）跨中正弯矩、支点附近最不利剪力、跨径1/4 截面附近最不利弯剪组合效应、连续梁墩顶负弯矩和桥面板局部强度。 （2）变截面连续梁桥和T 形刚构桥，除应符合上述的规定外，还应检算梁高 较小的腹板厚度变化区截面弯剪组合效应和牛腿处的剪力效应。 （3）对少设或不设横隔

57、板的宽箱薄壁梁，应检算畸变应力和横向弯曲应力。 （4）对多梁结构，应根据桥梁横向联系实际情况计算荷载横向分布。 （5）混凝土桥面铺装与梁体结合较好，且缺损状况评定标度小于3时，在检算 中可考虑混凝土桥面铺装扣除表面2cm磨耗层后参与梁体共同受力。 82 （六）桥梁结构检算要点（六）桥梁结构检算要点 四、桥梁承载能力评定四、桥梁承载能力评定 4拱桥检算要点 （1）拱桥应检算主拱圈最大轴力和弯矩、主拱的稳定性、立柱抗剪和桥面板 局部强度。 （2）检算时应依据检测结果考虑拱轴线变化、基础变位、拱圈和立柱系梁开 裂等结构状态变化的不利影响。 （3）当缺乏技术资料时，混凝土收缩产生的内力计算可等效为温度额外降低 引起拱圈内力，并按下列规定取值： 整体浇筑的混凝土拱，收缩影响相当于降温2030。 整体浇筑的钢筋混凝土拱，收缩影响相当于降温1520。 分段浇筑的混