桥梁检测技术PPT课件

1、1 桥梁试验桥梁试验p桥梁试验：对桥梁原型结构或桥梁模型结构直接进行的科学试验，包括试验准备、理论计算、现场试验、分析整理等一系列工作。p桥梁试验可分为：桥梁原型试验和桥梁模型试验p桥梁检测：也称为桥梁原型试验，其目的是通过试验，掌握桥梁结构在试验荷载作用下的实际工作状态，判定桥梁结构的承载能力和使用性能，检验设计与施工质量。p桥梁模型试验的目的是研究结构的受力行为，探索结构应力、应变的内在规律，为设计施工服务第1页/共21页1.1 桥梁检测的工作内容桥梁检测的工作内容桥梁检测的工作内容比较多，涉及到很多方面p从方法上来讲，分为静载试验、动载试验和无损 检测p从时间上来讲，分为短期试验和长期试

2、验p从进行时期来讲，分为成桥试验和施工阶段监测 控制一般情况下，桥梁检测可分为三个阶段，即准备规划阶段、加载与观测阶段、分析总结阶段第2页/共21页桥梁技术资料的收集；表观检查；方案制订；仪器仪表准备利用加载设备进行加载；运用各种测试仪器观测试验结构受力后的各项性能指标；观测数据和资料对原始测试资料进行综合分析，对检测对象做出科学的判断与评价第3页/共21页量测技术、仪器设备、测试元件是桥梁检测的重要技术保障，量测技术的科学性、准确性直接关系到桥梁检测能否达到预期的目的。在桥梁静载、动载试验检测中，量测的内容一般包括：（1）作用力的大小，包括试验荷载的大小、一些构件的内力、支座反力的大小。（2

3、）结构截面上各种应力的分布状态及其大小。（3）结构的各种静态变形，包括水平位移、竖向挠度、相对滑移、转角等。（4）结构局部的损坏现象如裂缝的分布、宽度、深度等。（5）在动荷载作用下，要测定结构的动应力，或测定结构的自振特性、动挠度、加速度、衰减特性等。2 桥梁检测的量测技术桥梁检测的量测技术第4页/共21页p按仪器的工作原理分为机械式测试仪器、电测仪器、光学仪器、声学仪器、复合式仪器、伺服式仪器等。p按仪器的用途分为测力计、应变计、位移计、倾角仪、测振仪等。p按结果的显示与记录方式分为直读式、自动记录式、模拟式、数字式。p按照仪器与结构的相对关系分为附着式、接触式、手持式、遥测式等。2.1 检

4、测仪器的分类检测仪器的分类第5页/共21页2.2 检测仪器的性能指标及标定检测仪器的性能指标及标定p仪器的性能指标一般包括以下几个方面： （1）量程（测量范围） （2）最小分度值（最小刻度） （3）灵敏度 （4）准确度（精度） （5）误差p在桥梁检测中，以下常用仪器仪表应定期进行标定： （1）机械仪器的标定，如百分表、千分表、测力计、回弹仪等。 （2）电子仪器的标定，如超声波仪、应变仪、应变计 （应变片）、荷载传感器等。 （3）光学仪器的标定，如精密水准仪，测距仪，激光挠 度仪，倾角仪，读数显微镜等。第6页/共21页3 桥桥 梁梁 检检 查查p为了客观评价桥梁的技术状况，全面了解桥梁使用情况，

5、必须对桥梁的技术状况及其缺陷进行全面而细致的现场检查，并及时维修养护，使其经常处于完好的技术状态，保证或延长桥涵的使用年限。p桥梁检查是进行桥梁评定、维修和改造的前期工作。桥梁检查工作的内容包括桥梁技术资料调查和桥梁现场的外观检查。p桥梁检查需要收集的技术资料：（1）设计资料（2）施工资料（3）维修及养护资料（4）交通量调查和使用荷载调查资料第7页/共21页4 桥梁静载试验桥梁静载试验p概念：桥梁静载试验是按照预定的试验目的与试验方案，将静止的荷载作用在桥梁的指定位置上，观测桥梁结构的静力位移、静力应变、裂缝、沉降等参量的试验项目，然后根据有关规范和规程的指标，判断桥梁结构的承载能力以及在荷载

6、作用下的工作性能。p组成：桥梁结构包括上部结构和下部结构两部分。上部结构的型式有梁桥、拱桥、刚构桥、斜拉桥、悬索桥等各种体系下部结构包括桥墩、桥台、基础三个部分p按照技术上可行、经济上合理的原则，它们之间可以组合成各式各样的桥梁结构类型。第8页/共21页第9页/共21页第10页/共21页p桥梁静载试验主要是解决以下问题：（1）检验桥梁结构的设计与施工质量，验证结构的安全性与可靠性。（2）验证桥梁结构的设计理论与计算方法，充实与完善桥梁结构的计算理论与施工技术，积累科学技术资料。（3）掌握桥梁结构的工作性能，判断桥梁结构的实际承载能力。p桥梁静载试验可分为三个阶段：桥梁结构的考察与试验工作准备阶

7、段、加载试验与观测阶段、测试结果的分析总结阶段。第11页/共21页4.1桥梁结构静载试验的方案设计桥梁结构静载试验的方案设计试验方案设计包括：（1）试验对象的选择（2）理论分析计算（3）加载方案设计 （4）观测内容确定（5）测点布置及测试仪器选择加载是桥梁静载试验重要的环节之一，包括加载设备的选用，加载、卸载程序的确定以及加载持续时间三个方面。（图4-1所示为加载设备）第12页/共21页4.2 桥梁桩基础静载试验桥梁桩基础静载试验p试验的目的与内容：桩基础静载试验的主要目的是确定桩的承载能力，即确定桩的允许荷载和极限荷载，查明基础强度的安全储备，了解桩基础的变位情况，并根据试验结果，修改原定的

8、桩长或桩径，增桩的数量，以确保桩基础的安全性与经济性。图4-2 单桩竖向荷载试验加载装置第13页/共21页p成果整理分析（1）P-S曲线转折点法（2）S-logt法第14页/共21页图4-6 、4-7为单桩水平荷载试验装置及数据分析第15页/共21页5 桥梁动载试验桥梁动载试验p桥梁动载试验是利用某种激振方法激起桥梁结构的振动，测定桥梁结构的固有频率、阻尼比、振型、动力冲击系数、动力响应（加速度、动挠度）等参量的试验项目，从而宏观地判断桥梁结构的整体刚度与运营性能。p桥梁结构的动载试验的基本任务大体可归纳为以下几个方面：（1）测定结构的动力特性（自振频率、阻尼特性、振型等）。（2）测定结构在动

9、荷载作用下的强迫振动响应（车辆荷载、风荷载作用下的振幅、动应力、加速度等）。（3）测定动荷载的动力特性（作用力的大小、方向、频率与作用规律等）。第16页/共21页5.1桥梁结构动力响应的测试桥梁结构动力响应的测试p激振方法：自振法、强迫振动法、脉动法p振动测试主要参数：结构的动应变、结构振动的位移、结构振动的加速度p振动测试系统组成：激励部分、拾振部分、数据采集分析系统5.2 数据采集p数据采集即将连续变化的信号转变为时间域的离散信号。第17页/共21页如图 设模拟量信号为X（t），采样周期为tn，则采样频率为f=1/tn。采样后的时间离散信号为：第18页/共21页p桥梁检测技术还包括：无损检测技术、桥梁施工控制桥梁检测技术还包括