桥梁检测PPT课件.ppt

1、一、概述桥涵检测的任务和意义实现施工监控评定施工质量对“三新”研究进行检测鉴定评价工程质量缺陷和鉴定工程事故一、概述桥涵检测的依据和内容施工前：原材料施工中：工序施工后：运营在役桥梁检测“特大跨径桥梁或结构复杂的桥梁，必要时应进行荷载试验”150M国家和交通部颁布的有关公路工程的法规、技术标准、设计施工规范和材料试验规程一、概述桥涵工程质量检验的评定依据和方法1）依据: JTG F80-2004 本省质量评定标准 设计文件 公路桥涵施工规范JTJ041-2000JTGF80-2004的适用范围： 四级及四级以上公路新建、改建工程（见“标准”总则）权值的概念：对工程项目或检测指标根据其重要程度所

2、赋予的数值（权重）单元的划分 工程质量 工程质量等级评定一、概述桥涵工程质量检验的评定依据和方法2）评分：分项工程：基本要求、实测项目、外观鉴定和质量保证资料实测项目计分： 检查项目得分检查项目合格率100分项工程计分： 分项工程评分值分项工程得分-外观缺陷减分-资料不全减分分部（单位）工程评分合同段（建设项目）评分 公路工程竣（交）工验收办法一、概述桥涵工程质量检验的评定依据和方法3）评级：分项工程：75分，合格；75，不合格分部工程：所属的全部分项工程合格，则合格单位工程：所属的全部分部工程合格，则合格合同段（建设项目）：所属的全部单位工程合格，则合格 二、试验检测仪器设备仪器基本技术指标

3、 1）精度与分辨力： 2）量程 3）灵敏度 4）信噪比（S/N） 5）稳定性 6）误差 7）标定与校准二、试验检测仪器设备荷载试验仪器应变测试仪器：引伸计 电阻应变计： 应变片工作原理：电阻应变效应，图示及推导公式 , 应变仪：惠斯顿电桥（图示及推导 ） 电桥测量的几种方法： 单点测量： 半桥测量： 全桥测量： 应变片的选片、试件表处、粘贴、连接、温度补偿、质量检查等重点二、试验检测仪器设备荷载试验仪器温度补偿方法：温度补偿法 温度自补偿 考虑的影响因素电阻应变仪：基于应变测量技术的传感器力传感器、钢筋应力计、弓形传感器、电阻式位移传感器振弦式应力计：光纤传感器：可测应变、温度、振动二、试验检

4、测仪器设备荷载试验仪器应变测试仪器： 百分表、千分表、挠度计； 连通管； 全站仪、精密水准仪 GPS系统裂缝测试仪器： 读数显微镜、数显式裂缝测宽仪、裂缝深度测试仪二、试验检测仪器设备振动试验仪器设备激振设备+测振传感器+放大器+记录仪+分析设备=测振系统激振设备：机械式激振器、电磁式激振器测振设备：惯性式测振传感器、磁电式测振传感器、压电式 测振传感器、伺服式测振传感器无损检测仪器 回弹仪、超声波探测仪、 钢筋位置测定仪三、荷载试验与承载力评定（一）目的和主要内容 跨径大于150m的桥都要求做荷载试验；特大桥必须做荷载试验。 分为静载试验和动载试验 目的： 检验设计与施工质量 判断桥梁实际承

5、载力 验证结构设计理论和设计方法内容： 明确目的； 准备阶段 准备工作； 测点布设与测试； 试验阶段 加载控制 结构分析与评定； 结果处理阶段 编写报告 三、荷载试验与承载力评定（二）试验方案实施1.确定荷载工况（最不利状态） 简支梁桥：M1/2,max、M1/4,max，Qmax, 桥墩最大竖向反力 连续梁：主跨M1/2,max负弯矩或L,桥墩最大竖向反力，Qmax 边跨Mmax 悬臂梁 拱 桥：跨中Mmax 拱脚Mmin 拱脚最大推力三、荷载试验与承载力评定荷载的试验效率1）静载试验效率： 一般在0.81.05，不宜小于0.952）动载试验效率： 一般是1静载加载控制：分级加载，一般分45

6、级，时间22：00至晨6：002.测点的布设简支梁：跨中挠度，支点沉降，跨中截面应变连续梁：跨中挠度，支点沉降，跨中、支点截面应变悬臂梁：悬臂端挠度，支点沉降，支点截面应变拱 桥：跨中、1/4跨处挠度，拱顶L/4和拱脚截面应变三、荷载试验与承载力评定（三）静载试验1、仪器设备 机械式位移计：百分表的工作原理：齿轮转动机构。 直观稳定，工作量大。功 能：可以测位移（挠度与变位）、应变、倾角、力。用位移计测应变的方法：适用范围：A.构件截面满足平截面假定，且曲率变化小时宜用； B.应变值变化范围大或用大标距测应变时宜用； C.短期观测方法介绍： 手持式应变仪： 适用在现场长期连续观测构件的应变 电

7、子式数显倾角仪：测位移 连通管：大跨径桥梁结构挠度 电阻应变仪：三、荷载试验与承载力评定3、数据处理及桥梁承载力评定 修正：测值修正 温度修正三、荷载试验与承载力评定4、桥梁静载试验系统配置：手提电脑，DH3815N或3816，采集软件，应变片或传感器，以及相应的通讯线、扩展线和导线等。手提电脑：用来安装采集软件以及与采集仪器的通讯。3815N或3816：都是静态仪器，功能基本相似，都可以进行扩展；各自优缺点：单台3815N测点少，一台3815N有16测点，但是通过扩展线连接，将采集箱展开，对测点分布比较广而且又要同时测量的试验比较适用，另外3815N体积较小，携带比较方便单台3816测点多，

8、一台3816有60测点，适合测点比较多且测点比较集中的试验，但体积较大采集软件：主要用于参数的设置，数据的采集与显示，相应的计算和分析，简单报告的生成应变片与传感器：主要由用户选择三、荷载试验与承载力评定三、荷载试验与承载力评定（四）结构动态试验 桥梁动力特性指标：频率、振型、阻尼比1、 仪器测振传感器、磁带记录仪、信号处理机2、 激振方法自振法（瞬态激振法）共振法（强迫激振法）脉动法1、 数据分析：固有频率：结构阻尼比：一般桥梁为0.010.08振型：基频结构动力响应：动位移、挠度、应变，加速度等4、动力性能评价a) 比较频率的计算值与理论值，评价桥梁整体刚度b) 由动力冲击系数评价桥梁行车

9、性能c) 由实测加速度量值大小评价桥梁行车舒适性d) 由实测阻尼比大小评价桥梁耗散外部能量输入的能力三、荷载试验与承载力评定模态分析：试验模态分析方法可以分为频响函数法（简称测力法）和环境激励法（简称不测力法）两种。测力法模块：在试验过程中需要同时测量激励数据和响应数据的方法。测力法必须利用带测力计的激振器或力锤施加可测量的激励力。测力法可以估计所有的模态参数，包括固有频率、模态振型、模态阻尼或阻尼比、模态质量和模态刚度，而且精度较高。 不测力法模块：所谓不测力法就是在试验过程中不需要测量激励力的方法。工程中的大量结构和机器（如大型房屋建筑，大型桥梁，汽轮发电机组等）都是很难人工施加激励力的，

10、其结构的响应主要由环境激励引起。如机器运行时由质量不平衡产生的惯性力，车辆行驶时的振动以及微地震产生的地脉动等各种环境激励，而这些环境激励是既不可控制又难以测量的。 三、荷载试验与承载力评定实验模态分析的实现方法及应用场合 DH5907是专为桥梁及大型建筑结构量身定做的动态特性测试分析系统，可完成桥梁及大型建筑结构的不测力法实验模态分析（OMA）、时域ODS分析和动挠度测试计算等动态特性测试分析工作。DH5907系统框图 实验模态分析解决方案一 不测力法(环境激励)实验模态分析系统实验模态分析解决方案二:锤击激励法实验模态分析系统 DHMA实验模态分析系统可以提供用户完整的锤击激励法实验模态分

11、析完整的解决方案：对被测结构用带力传感器的力锤施加一个已知的输入力，测量结构各点的响应，利用软件的频响函数分析模块计算得到频响函数，通过一定的模态参数识别方法得到结构的模态参数。锤击激励法实验模态分析可分为单点激励法和单点拾振法。频率距离振幅梁一阶模态二阶模态三阶模态ForceForceForceForceForceForceForceForceForceForceForce力加速度如何通过动态实验求得冲击系数在桥梁实验中，可根据动力冲击系数的实测值来评价桥梁结构的行车性能，实测冲击系数大则说明桥梁结构的行车性能差，桥面的平整程度不良。活载冲击系数综合反映了动力荷载对桥梁结构的动力作用1.冲击系数概念如何通过动态实验