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文档简介
城市桥梁检测和管理方法第一章总则第一节使用目的为加强城市桥梁的检测工作,保护城市桥梁设施,保障城市桥梁圆满和安全运行,提高城市桥梁的检测水平,拟定本方法。其中桥梁承载能力的判断章是最重要的一项工作,本方法经过对桥梁检查和构造检测,必要时进行荷载试验,判断桥梁的承载能力及其使用条件。第二节适用范围本方法适用于砖、石、混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土桥。本方法主要用于以下情况:1.缺乏设计,施薪水料的桥梁。2.施工质量较差,不吻合设计要求的桥梁。3.桥梁竣工经过运营一段时间后发现较严重的病害,影响其承载能力。4.桥梁施工质量较好,运营情况也优异,但希望提高其赞同的承载能力。5.需要经过超设计标准的特别车辆荷载的桥梁。第三节工作内容1.桥梁现状检查对桥梁各部分技术状态以及荷载历史进行检查研究,以初步认识桥梁的承载能力。2.桥梁构造检测经过对全桥构造进行检测,认识桥梁的构造病害情况,议论桥梁构造当前的实质工作情况。3.桥梁承载能力判断依照桥梁检查资料,进行整理解析后编写桥梁承载能力判断报告,填写桥梁承载能力判断表。当依照检查资料,尚不能够确定桥梁承载力时,应进行荷载试验。4.荷载试验对桥梁进行荷载试验以获取实测资料,尔后,把实测资料和检查资料结合起来,分析,评定桥梁承载能力。第二章桥梁现状检查和构造检测第一节桥梁有关技术资料的采集除采集书面资料外,还应向比较认识桥梁历史和现状的人进行检查。采集的要点为以下资料中与桥梁承载能力有关的部分。1.设计资料设计计算书及有关设计图纸。更正设计计算书及有关图纸。桥位地质钻探资料及图纸。2.施薪水料竣工图纸及其说明书。资料试验资料及施工记录。地基与基础试验资料。竣工查收有关资料。3.维修、养护,加固资料历史上经过重车的车型、载重及桥梁工作情况资料。经常经过车辆的车型、载重及交通量。历次桥梁检查,维修、加固等有关的资料,图纸、照片。过去所作桥梁加载试验资料。第二节桥梁现状检查及构造检测1.桥面检查要点桥面纵坡。桥面平展度,磨耗及破坏情况。栏杆及人行道可否完满、吻合使用要求。排水设施设置可否合理,设施可否完满,工作情况可否正常。伸缩缝宽度可否合适,有无拉开或抵拢现象,其设施可否完满可否满足使用要求。伸缩缝的检查最好能从桥面和桥下两个方向进行。2.拱桥检查要点拱轴线坐标(与设计值及竣工值比较),主拱圈平面偏移情况。主拱圈断面尺寸及拱肋间横向联系。主拱圈风化,剥落、破坏,裂缝,主筋锈蚀等情况。一般易产生裂缝的部位为主拱圈拱顶下缘,拱脚上缘,双曲拱沿拱波顶纵向,桁架拱及刚架拱节点周边,组合构件的连接面等。检查的裂缝情况应填入裂缝观察表格,当主拱圈裂缝发展严重时应选择有代表性的拱段绘制裂缝张开图。拱上建筑出现的裂缝、伤害和破坏并解析其产生的原因。3.梁桥检查要点主梁的平、纵面地址,主梁的下挠,预应力混凝土梁由于徐变,缩短及预应力筋废弛造成的下挠(或上拱)及梁长变化。主梁横断面尺寸及主梁的横向联系有无开裂,变形及其他破坏。当缺乏断面配筋资料时,应使用混凝土保护层测定仪等仪器探明主筋的直径,地址和数量。各构件混凝土的外观质量,包括有无裂缝,麻面,蜂窝,空洞,露筋。主要受力钢筋锈蚀的程度。主梁裂缝分布情况,裂缝的地址、长度、缝宽等填入裂缝观察表格。当梁体裂缝很多时,选择有代表性的梁绘制裂缝张开图。组合梁的结合面有无张开和错位。梁端与墩台的相对地址可否正确,支座周边梁体可否开裂,后张法预应力混凝土梁的锚头周边混凝土有无开裂破坏。支座地址可否正确,可否正常工作,有无锈蚀及破坏。4.墩台及地基基础检查要点墩台的风化、水蚀、剥落、破坏及裂缝情况。墩台基础埋置深度可否满足洪水冲刷要求,有无过分冲刷现象。墩台有无下沉,滑动、倾斜等现象。当思疑墩台仍在沉降或滑移时应成立永久观察标志如期进行观察。当墩台产生下沉、滑动,倾斜等现象时应采用物探、钻孔、开挖等方法对地墓基础进行探查。对地基的开挖应慎重进行,并拟定必要的监测和安全措施,防备危害原有地基与基础。5.资料强度检查桥梁构造各主要受力部位,如主梁,主桁,主拱圈,墩台身、墩台帽等等,应进行资料强度检查。钢材强度一般以设计,施工有关资料为依照,不再检查。无资料可查时,应经过检查桥梁修建年代,钢材外观,资料本源等进行解析判断,确有必要时可在构造上截取试件进行资料试验。混凝土强度可用回弹仪,超声波探伤仪等设施进行探测,必要时可在构造上钻取试件进行资料试验。在构造上钻取资料试件时应尽量选择构造的次要部位,并采用有效措施,保证构造安全,尔后及时进行补强办理。第三章荷载试验及结果解析第一节试验计划试验汁划的主要内容包括:试验目的。2.准备工作。3.加载方案与推行。4,测点设置与观察。5.静载试验及解析评定。动载试验及解析评定。第二节试验准备工作1.试验孔(或墩)的选择多孔桥构造同样跨径相等的孔(或墩)可选择1~3个拥有代表性的孔(或墩)进行加载试验,选择时应综合考虑以下条件;该孔(或墩)计算受力最不利。该孔(或墩)施工质量较差,弊端很多或病害较严重。该孔(或墩)便于搭设脚手架及设置测点或试验时便于加载。2.搭设观察脚手架及设置测点隶属设施搭设观察脚手架脚手架的设置要园地制宜,就地取材,方便观察仪表和保证安全,不影响仪表和测点的正常工作,不搅乱测点隶属设施。当桥下净空较大,不便设置固定脚手架时,可考虑采用轻盈活动吊架,两端用尼龙绳或细钢丝绳固定在栏杆或人行道缘石上,整套设施使用前应进行试载以保证安全。活动吊架如需多次使用可做成拼装式以便于运输和存放。设置测点隶属设施在安装挠度、沉降、水平位移等测点的观察仪表时,一般需要设置木桩,木桩架或其他支架等测点隶属设施,设置时既应满足仪表安装的需要,又使其不受构造自己的变形;位移的影响,同时应保证其安妥,牢固,能承受试验时可能产生的车辆运行,人行走动等的搅乱。晴天或多云天气下进行加载试验时,阳光直射下的应变测点,应设置遮挡阳光的设备,以减小温度变化造成的观察误差。雨季进行加载试验时,则应准备仪器,设施等的防雨设施,以备不时之需。3.静载试验加载地址的放样和卸载地址的安排静裁试验前应在桥面上对加载地址进行放样,以便于加载试验的顺利进行。如加载程序较少,时间赞同,可在每程序加载前临时放样。如加裁程序很多,则应起初放样,且用不同样颜色的标志差异不同样加载程序时的荷载地址。静载试验荷载卸载的布置地址应起初安排。卸载地址的选择既要考虑加卸载方便,离加载地址近一些,又要使布置的荷载不影响试验孔(或墩)的受力,一般可将荷载布置在桥台后必然距离处。对于多孔桥,如有必要将荷载停放在桥孔上,一般应停放在距试验孔较远处以不影响试验观察为度。4.试验人员组织及分工桥梁的荷载试验是一项技术性较强的工作,最好能组织特地的桥梁试验队伍来担当,也可由熟悉这项工作的技术人员为骨干来组织试验队伍。应依照每个试验人员的特进步行分工,每人分管的仪表数量除考虑便于进行观察外,应尽量使每人对分管仪表进行一次观察所需的时间大体同样。全部参加试验的人员应能熟练掌握所分管的仪器设施,否则应在正式开始试验前进行演练。为使试验有条不紊地进行,应设试验总指挥1人,其他人员的装备可依照详尽情况考虑。5.其他准备工作加载试验的安全设施,供电照明设施,通讯联系设施,桥面交通管制等工作应依照荷载试验的需要进行准备。第三节加载方案与推行1.加载试验项目的确定静载试验一般有一两个主要内力控制截面,其他依照桥梁详尽情况可设置几个附加内力控制截面。一些主要桥型的内力控制截面以下:简支梁桥主要:跨中最大正弯矩。附加:支点最大剪力,墩台最大垂直力。连续梁桥主要:支点最大负弯矩,跨中最大正弯矩。附加:支点最大剪力,墩台最大垂直力。悬臂梁桥主要,支点最大负弯矩,锚跨跨中最大正弯矩。附加:支点最大剪力,墩台最大垂直力,挂梁跨中最大正弯矩。无铰拱桥主要;跨中截面最大正弯垣,支点截面最大负弯矩。附加;拱脚最大水平推力,L/4截面最大正弯矩和最大负弯矩。其他,对桥梁的单薄截面,破坏部位,比较单薄的桥面构造等,可否设置内力控制截面及安排加载项目可依照桥梁检查情况决定。动载试验一般安排标准汽车车列(对小跨径桥,也可用单排车)在不同样车速时的跑车试验,跑车速度一般定为10、20、40、60、80km/h。其他可依照桥况安排其他一些试验项目,如需测定桥梁承受活载水平力性能时作车辆制动试验,为测定桥梁自振频率作跳车后的余振观察,并在无荷载时进行脉动观察。2.加载时载面内力的控制控制荷载的确定为了保证荷载试验的收效,必定先确定试验的控制荷载。桥梁需要判断承载能力的荷载可能有以下几种:a.汽车和人群(标准荷载)。b.需通行的重型车辆。分别计算以上几种荷载对控制截面产生的最不利内力,用产生最不利内力较大的荷裁作为静载试验的控制荷载。荷载试验应尽量采用与控制荷载同样的荷载,但由于客观条件的限制,实质采用的试验荷载与控制荷载会有所不同样,为保证试验收效,在选择试验荷载大小和加载地址时采用静载试验效率q,动载试验效率d进行控制。(2)静载试验效率静载试验效率为:SstqS(1)式中:Sst—试验荷载作用下,被检测部位的内力或变形的计算值;—标准设计荷载作用下,被检测部位的内力或变形的计算值;—按规范采用的冲击系数。q值可采用0.8~1.05,当桥梁的检查工作比较完满而又受加载设施能力所限,q值可采用低限,当桥梁的检查工作不充分,特别是缺乏桥梁计算资料时,q值应采用高限,总之应依照先期工作的详尽情况来确定。一般情况下q值不宜小于0.95。荷载试验宜选择温度牢固的季节和天气进行。当温度变化对桥梁构造内力影响较大时,应选择温度内力较不利的季节进行荷载试验,否则应试虑用合适增大静载试验效率q来填充温度影响对构造控制截面产生的不利内力。动载试验效率Sdd动载试验的效率为:S式中:Sd—动载试验荷载作用下控制截面最大计算内力值;—标准汽车荷载作用下控制截面最大计算内力值(不计入汽车荷载冲击系数)。值一般采用1,动载试验的效率不但取决于试验车型及车重,而且取决于实质跑车时的车间距,所以在动载试验跑车时应注意保持试验车辆之间的车间距,并应实质测定跑车时的车间距以作为修正动载试验效率3.静载加载分级与控制
d的计算依照。为了加载安全和认识构造应变和变位随加载内力增加的变化关系,对桥梁主要控制截面内力的加载应分级进行,而且一般安排在开始的几个加载程序中执行。附加控制截面一般只设置最大内力加载程序。分级控制的原则当加载分级较为方便时,可按最大控制截面内力均分为4~5级。当使用载重车加载,车辆称重有困难时也可分成3级加载。当桥梁的检查和验算工作不充分,或桥况较差,应尽量增加加载分级,如限于条件加载分级较少时,应注意每级加载时,车辆荷载逐辆慢慢驶入预定加载地址,必要时可在加载车辆未到达预定加荷地址前分次对控制测点进行读数以保证试验安全。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,且最大内力不应高出控制荷载作用下的最不利内力。依照详尽条件决定分级加载的方法,最好每级加载后卸载,也可逐级加载达最大荷载后逐级卸载。车辆荷载加载分级的方法逐渐增增加载车数量先上轻车后上重车。加载车位于内力影响线的不同样部位。加载车分次装载重物。以上各法亦可综合采用。加卸载的时间选择与控制为了减少温度变化对试验造成的影响,加载试验时间以晚10时至晨6时为宜,特别是采用重物直接加载,加卸载周期比较长的情况下只幸亏夜间进行试验。对于采用车辆等加卸载迅速的试验方式,如夜间试验照明等有困难时亦可安排在白天进行试验,但在晴天或多云的天气下进行加载试验时每一加卸载周期所开销的时间不宜高出20min。加载分级的计算依照各加载分级按弹性阶段计算加载各测点的理论计算变位(或应变),以便对加载试验过程进行解析和控制。计算采用的资料弹性模量,如已作资料试验则用实测值,否则可按规范采用。加载设施的选择静载试验加载设施可依照加载要求及详尽条件采用,一般有以下两种加载方式:可行式车辆可采用装载重物的汽车或平板车,也可就近利用施工机械车辆。选择装载的重物时要考虑车箱可否容纳得下,装载可否方便。装载的重物应置放安妥,以防备车辆行驶时因摇晃而改变重物的地址。采用车辆加载优点很多,便于调运和加载部署,加卸载迅速等。采用汽车荷载既能作静载试验又能作动载试验,这是较常采用的一种方法。重物直接加载一般可按控制荷载的着地轮迹先搭设承载架,再在承载架上堆放重物或设置水箱进行加载,如加载仅为满足控制截面内力要求,也可采用直接在桥面堆放重物或设置水箱的方法加载。承载架的设置和加载物的堆放应安全,合理,能按要求分布加载重量,并不使加载设施与桥梁构造共同承载而形成“卸载”现象。重物直接加载准备工作量大,加卸载所需周期一般较长,交通中断时间亦较长,且试验时温度变化对测点的影响较大,所以宜于安排夜间进行试验。其他其他一些加载方式也可依照加载要求就地取材采用。5.加载物的称重可依照不同样的加载方法和详尽条件采用以下方法:称重法当采用重物直接在桥上加载时,可将重物化整为零称重后按逐级加载要求分堆置放,以便加载取用。当采用车辆加载时,可将车辆逐轴开上称重台进行称重,如投有现成可供利用的称重台,可自制专用称重台进行称重。体积法如采用水箱加载,可经过测量水体积来换算水的重量。综合计算法依照车辆出厂规格确定空车轴重(注意考虑车辆另配件的更换和添减,汽油、水、乘员重量的变化)。再依照装载重物的重量及其重心将其分配至各轴。装载物最好采用规则外形的物体整齐码放或采用松弛平均资料在车箱内摊铺平展。以便正确确定其重心地址。无论采用何种确定加载物重量的方法,均应作到正确可靠,其称重误差最大不得超过5%。最好能采用两种称重方法互相校核。第四节测点设置与观察1.测点布设主要测点的布设测点的布设不宜过多,但要保证观察质量。有条件时,同一测点可用不同样的测试方法进行校正,一般情况下,对主要测点的布设应能控制构造的最大应力(应变)和最大挠度(或位移)。几种常用桥梁系统的主要测点布设以下:a.简支梁桥跨中挠度,支点沉降,跨中截面应变。b.连续梁桥跨巾挠度,支点沉降,跨中和支点截面应变。c.悬臂梁桥悬臂端部挠度,支点沉降,支点截面应变。d.拱桥跨中、L/4处挠度,拱顶,3L/4、拱脚截面应变。挠度观察测点一般部署在桥中轴线地址。截面抗弯应变测点应设置在截面横桥向应力可能分布较大的部位,沿截面上、下缘布设,横桥向测点设置一般很多于8处,以控制最大应力的分布。当采用测定混凝土表面应变的方法来确定钢筋混凝土构造中钢筋承受的拉力时,考虑到混凝土表面已经和可能产生的裂缝对观察的影响,所以测点的地址应合理进行选择,如凿开混凝土保护层直接在钢筋上设置拉应力测点,则在试验完后必须修复保护层。其他测点的布设依照桥梁检查和检测工作的深度,综合考虑构造特点和桥梁当前情况等可合适加设以下测点:挠度沿桥长或沿控制截面桥宽方向分布。应变沿控制截面桥宽方向分布。应变沿截面高分布。组合构件的结合面上、下缘应变。墩台的沉降、水平位移与转角,连拱桥多个墩台的水平位移。剪切应变。其他构造单薄部位的应变。裂缝的监测测点。一般应实测控制断面的横向应力增大系数,当构造横向联系构件质量较差,联接较弱时则必定测定控制截面的横向应力增大系数。简支梁跨中截面横向应力增大系数的测定,既可采用观察跨中沿桥宽方向应变变化的方法,也可采用观察跨中沿桥宽方向挠度变化的方法来进行计算或用两种方法互校。对于剪切应变测点一般采用设置应变花的方法进行观察。为了方便,对于梁桥的剪应力也可在截面中性轴处主应力方向设置单一应变测点来进行观察。梁桥的实质最大剪应力截面应设置在支座周边而不是支座上。温度测点的布设选择与大多数测点较凑近的部位设置1~2处气温观察点,其他可依照需要在桥梁主要测点部位设置一些构件表面温度观察点。第五节静载试验及解析评定1.加载试验(1)预加载在正式试验从前,一般对构造进行2~3次预荷载,经过预加载使构造进人正常工作状态,除掉构造非弹性变形,特别是混凝土桥跨构造。若干次顶荷载后,荷载位移关系趋于牢固,呈较好线性。预荷载同时能够检查全部测试设施工作可否正常,性能可否可靠;人员可否组织完满,操作可否熟练。预荷载值不大于标准设计荷载和开裂荷载。一般分2~3级加至标准设计荷载或更小。预荷载循环次数,需依照构造弹性工作的实质情况而定。若线性及回零很好,预载1~2次即可正式进入试验。(2)加载前对各仪表进行初读数。(3)加载应严格按设计的加载程序进行加载,荷载大小、截面内力大小都应由小到大逐渐增加。第一将第一级荷载的加载车辆行驶到桥上指定的加载地址,车辆关闭发动机,等待变形牢固后,即可读一级荷载读数;尔后进行下一级荷载加载。加载和卸载的连续时间一般以构造变形达到牢固为原则,若是5min的变位增量小于量测仪器最小分辨值,或构造最后5min的变位增量小于前一个5min变位增量的15%,均认为构造变位达到相对牢固。当最后一级荷载加载达成,荷载读数达成后,卸去桥梁上全部试验荷载,等待30min,再读一次数,作为节余变形值。(4)仪表的测读与记录仪表的测读应正确、迅速,并进行记录,以便于资料的整理和计算。记录者对付全部测点量测值变化情况进行检查,看其变化可否吻合规律,特别应重视检查第一次加载时量测变化情况。对工作失态的测点应检查仪表安装可否正确,并解析其他可能影响其正常工作的原因,及时消除故障。对加载试验的控制点应随时观察,随时计算并将计算结果报告试验指挥人员,如实测值高出计算值很多,则应暂停加载,待查明原因再决定可否连续加载。试验人员如发现其他测点的测值有较大的失态变化也应查找原因,并及时向试验指挥人员报告。当采用记录纸记录动应力、动挠度或振动时,应将被记录的曲线调治至合适的幅度,使其既不高出记录纸的范围,又有合适的精度。(5)加载过程的观察加载过程中应指定人员随时观察构造各部位可能产生的新裂缝,注意观察构件单薄部位可否有开裂、破坏,组合构件的结合可否有开裂错位,支座周边混凝土可否开裂,横隔板的接头可否拉裂,构造可否产生不正常的响声,加载时墩台可否发生摇晃现象等。如发生这些情况应报告试验指挥人员,以便采用相应的措施。(6)裂缝观察加载试验中裂缝观察要点应放在构造承受拉力较大部位及原有裂缝较长、较宽的部位。在这些部位应测量裂缝长度、宽度、并在混凝土表面沿裂缝走向进行描绘。加载过程中观察裂缝长度及宽度的变化情况,可直接在混凝土表面进行描绘记录,也可采用特地表格记录。加载至最不利荷载及卸载后对付构造裂缝进行全面检查,特别应仔细检查可否产生新的裂缝,并将最后检查情况填入裂缝观察记录表,必要时可将裂缝发展情况绘制在裂缝张开图上。(7)停止加载控制条件发生以下情况应中途停止加载:控制测点应力值已达到或高出用弹性理论或按规范安全条件反算的控制应力值时;控制测点变位(或挠度)高出规范赞同值时;由于加载,使构造裂缝的长度、宽度急剧增加,新裂缝大量出现,缝宽高出赞同值的裂缝大量增加,对构造使用寿命造成较大的影响时;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或实测挠度高出计算值过多时;发生其他破坏,影响桥梁承载能力或正常使用时。2.结果解析及评定(1)试验原始资料的内容)试验桥梁检查结果;试验方案及编制说明;各测试项目的读数记录及构造裂缝分布图;桥梁构造资料的力学性能试验结果;荷载试验过程中出现的各种异常情况的记录、照片等。(2)试验资料的修正测值修正依照各种仪表的标定结果进行测试数据的修正,如机械式仪表的校正系数、电测仪表的率定系数、矫捷系数,电阻应变观察的导线电阻影响等。当这类因素对测值的影响小于1%时可不予修正。温度影响修正由于温度影响修正比较困难,一般不进行这项工作,而采用缩短加载时间、选择温度牢固性好的时间进行试验等方法,以尽量减小温度对测试精度的影响。支点沉降影响的修正当支点沉降量较大时,应修正其对挠度值的影响,修正量C可按下式计算(见图3-5-1):ClXaXb(3-5-1)ll式中:C—测点的支点沉降影响修正量;—A支点到B支点的距离;X—挠度测点到A支点的距离;—A支点沉降量;—B支点沉降量。图3-5-1支点沉陷修正(3)各测点变位(挠度、位移、沉降)与应变的计算依照量测数据作以下计算:总变位(或总应变)StS1Si弹性变位(或弹性应变)SeS1Su节余变位(或节余应变)SpStSeSuSi式中:Si—加载前测值;S1—加载达到稳准时测值;Su—卸载后达到稳准时测值。(4)主要测点的校验系数及相对节余变形的计算对加载试验的主要测点(即控制测点或加载试验频率最大部位测点)进行以下计算:校验系数Se(3-5-2)Ss式中:Se—试验荷载作用下量测的弹性变位(或应变)值;Ss—试验荷载作用下的理论计算变位(或应变)值。Se与Ss的比较可用实测的横截面平均值与计算值比较,也可考虑荷载横向不平均分布而采用实测最大值与考虑横向增大系数的计算值进行比较。横向增大系数最好采用实测值,如无实测值也可采用理论计算值。相对节余变位(或应变)相对节余变位(或应变)按下式计算:Sp'Sp100%(3-5-3)St式中:S'p—相对节余变位(或应变),Sp,St意义同前。5)主要测点弹性变位(或应变)与相应的理论计算值的关系。列出各加载程序时主要测点实测弹性变位(或应变)与相应的理论计算值的比较表,并绘出其关系曲线图。6)裂缝发展情况当裂缝数量较少时,可依照试验前后观察情况及裂缝观察表对裂缝情况进行描绘;当裂缝发展很多时,应选择构造有代表性部位描绘裂缝张开图,图上应注明各加载程序裂缝长度和宽度的发展。除以上资料的整理外,还可依照需要整理各加载程序控制截面应变(或挠度)分布图、沿桥纵向挠度分布图等。(7)静力试验结果的解析与评定经过荷载试验的桥梁,应依照整理的试验资料,解析构造的工作情况,进一步评定桥梁承载能力。构造性能评定依照以下:一是按构造竣工时实质构造尺寸、资料特点和静力界线条件获取的理论计算值,二是规范规定的挠度、强度和裂缝的赞同值。在进行评准时,应选择实测最大挠度和荷载效率最大的控制截面实测应力。质量合格的混凝土桥梁构造,应满足下述几方面要求:构造实测最大应力、挠度及裂缝宽度不高出设计标准的赞同值。校验系数是评定构造工作情况、确定桥梁承载能力的一个重要指标。不同样构造型式的桥梁其值常不同样。桥梁校验系数常值见表3-5-1。一般要求值不大于1,值越小构造的安全储备越大。值过大或过小都应该从多方面解析原因,如值过大可能说明组成构造的资料强度较低,构造各部分联系性较差、刚度较低等;值过小可能说明资料的实质强度及弹性模量较高,梁桥的混凝土桥面铺装及人行道等与梁共同受力,拱桥拱上建筑与拱圈共同作用,支座摩阻力对构造受力的有利影响,计算理论或简化的计算因式偏于安全等。试验时加载的称量误差,仪表的观察误差等也对值有必然影响。桥梁构造校验系数表3-5-1种类项目校验系数钢桥应力~挠度~混凝土应力~预应力混凝土桥钢筋应力~挠度~混凝土应力~钢筋混凝土桥钢筋应力~挠度~实测值与理论值的关系曲线由于理论的变位(或应变)一般系按线性关系计算。所以如测点实测弹性变位(或应变)与理论计算值成正比,其关系曲线凑近于直线,说明构造处于优异的弹性工作情况。相对节余变位(或应变)测点在控制加载程序时的相对节余变位(或应变)Sp/St应不大于a1(a10.2)。节余变形(特别是节余挠度)是新建或运营桥跨构造的重要指标。a1是针对新构造施加标淮设计荷载时的控制条件,试验荷载大于标准设计荷载时,a1值应按比率扩大;当逐级递加地循环加载时,a1值应扩大30%。正常运营桥梁,应无节余挠度,突然出现节余挠度,说明该桥碰到严重伤害或截面某处进入弹塑性Sp/St越小说明构造越凑近弹性工作状况。一般要求Sp/St值应小于20%;当Sp/St大于20%时,应查明原因,如确系桥梁强度不足,应在评准时,酌情降低桥梁的承载能力。5)裂缝是评定混凝土及预应力混凝土桥跨构造承载力及长远性的主要指标之一,主若是评定受力裂缝的出现和扩展状态。预应力桥跨构造在标准设计荷载下,一般不出现裂缝,或按预应力程度的不同样,按相应规范查取,一般钢筋混凝土桥,标准设计荷载下,最大裂缝宽度一般不大于0.2mm。其他非受力裂缝如施工、缩短和温度裂缝受载后亦不应高出赞同值。构造出现第一条受力裂缝的试验荷载值应大于理论计算初裂缝荷载的90%。地基与基础当试验荷载作用下墩台沉降、水平位移及倾角较小,吻合上部构造检算要求,卸载后变位基本回复时,认为地基与基础在检算荷载作用下能正常工作。当试验荷载作用下墩台沉降、水平位移、倾角较大或不牢固,卸载后变位不能够回复时,应进一步对地基、基础进行探查、检算,必要时对付地基基础进行加固办理。静力荷载试验结果不满足上述任何一项条件,则认为桥梁构造不吻合要求,必定查明原因,并采用合适的措施(如降低通行载重力或进行必要的加固等,必要时按规定进行如期检验和长远观察)。第六节动载试验及解析评定1.加载试验(1)跑车动载试验一般安排标准汽车车列(对小跨径桥也可用单排车)在不同样车速时的跑车试验,跑车速度一般定为10、20、40、60、80(km/h)。当车在桥上时为车桥结合振动,当车跨出桥后为自由衰减振动,应测量不同样行驶速度下控制断面(一般取跨中或中支点处)的动应变和动挠度,记录时间一般很多于或以波形衰减完为止。测试时需记录轨重、车速,并在时程曲线上标出首车进桥和尾车出桥的对应时间。动载测试一般应试验三组,在临界速度可增跑几趟,全面记录动应变和动位移。(2)跳车在预定激振地址设置一块15cm高直角三角木,斜边朝向汽车。一辆满载重车以不同样速度行驶,后轮高出三角木由直角边落下后,马上停车。此时桥跨构造的振动是带有一辆满载重车附加质量的衰减振动。在数据办理时,附加质量的影响应赐予修正。跳车的动力效应与车速和三角木放置的地址有关。随车速的增加,桥跨构造的动位移、动应力会增加,从而冲击系数也会加大,跳车记录时间与跑车同样。(3)刹车刹车试验是测定车辆在桥上紧急制动时所产生的响应,用以测定桥梁承受活载水平力性能。刹车试验是从前进车辆突然停止作为激振源,能够不同样车速停在预定地址。刹车能够顺桥向和横桥向。一般横桥向由于桥面较窄,难以加速到预定车速。刹车试验数据同样需要进行附加质量影响的修正。由刹车的位移时程曲线可读取自振特点和阻尼特点数据。但是此时是有车的质量参加衰减振动,阻尼也非单纯桥跨构造的阻尼。刹车记录项目与跑车同样,对记录的信号(包括振幅、应变或挠度等)进行频谱解析,能够获取相应的强迫振动频率等一系列参数。(4)脉动试验当桥跨构造无车辆经过时,桥跨构造处于环境激振之下,做振幅渺小的振动。脉动测试需记录脉动位移或加速度,将记录的信号在高精度的信号解析仪进步行频谱解析,使获取频谱图;将频谱解析的数据再结合跑车、跳车、刹车等的测试数据,综合解析便可获取精确而真实的桥跨构造自振特点数据。脉动测试要求高矫捷度的传感器和放大器,同时要具备质量较高的信号解析设施及其相应软件。脉动法记录时间不宜少于2h,大跨径桥梁测试断面多,对其可分断面记录,但每次应保证有一个参照点不动。为了尽可能测出高阶频率,应该起初估计构造振型,以便在构造的敏感点部署拾振器。为了进行动力解析或风、地震响应解析,对不同样桥型,测量自振频率的阶数能够不同样:悬索桥、斜拉桥很多于15阶;连续梁、刚构、拱桥和简支梁均很多于9阶。2.结果解析及评定(1)活载冲击系数(即动力系数)活载冲击系数(不同样速度下)可依照记录的动应变或动挠度,进行解析整理而得,可按下式计算。1Smax(3-6-1)Smean式中:Smax—动载作用下该测点最大应变(或挠度)值,即最大波峰值;Smean—相应的静载作用下该测点最大应变(或挠度)值(可取本次波形的振幅中心轨迹线的极点值),Smean1/2(SmaxSmin)。其中Smin为与Smean相应的最小应变(或挠度)值(即同周期的波谷值)。不同样部位的冲击系数是不同样的。一般情况是:梁桥给出跨中和支点部位的冲击系数。(2)强迫振动(不同样车速引起)的频率、振幅、加速度依照各工况的振动曲线,按下式解析,即可算得桥梁的振动频率。flN(3-6-2)tS式中:l—两时间符号间的距离,mm;t—时间符号的时间间隔,s;—波形数;S—N个波的长度,mm。若是所解析的曲线段是汽车在桥上时的记录,则所得振动频率为桥梁构造强迫振动频率;若是解析的曲线段是汽车出桥后记录的,则所得频率为桥梁自振频率。在解析每一测点在动荷载经过时的最大振幅值时,一般是先求得最大振幅处的振动频率,再依照此频率找出系统标准时仪器系统标定矫捷度,即放大倍数,则测点最大振幅值H,可由下式求出:HA(3-6-3)S式中:A—实测波形最大峰值,mm;S—测振系统标定矫捷度。振动加速度a是桥梁动力特点中一个很重要的指标,它表示车辆运行的安全程度和司机、旅客的酣畅度,可用测振仪直接测得,也可依如实测的强迫振动频率和振幅,由下式计算得出:a42f2A(3-6-4)式中:f—强迫振动频率,次/s;A—振幅,cm。振动加速度应区分部位,给出最大加速度对应的临界速度。(3)系数与曲线活载冲击系数与车速的关系曲线依照不同样车速的活载冲击系数绘制活载冲击系数与车速的关系曲线数最大值(应区分桥跨不同样部位)。)动力系数与受迫振动频率的关系曲线。)车速与受迫振动频率的关系曲线。)卸载后(车辆出桥后)的构造自振频率。(4)振型曲线将桥跨构造分为若干区段,在区段的中间或区段的分界处设置拾振器,测取同一刹时各测点处的振
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