《公路桥梁荷载试验规程》(JTG-T-J21-01-2015)精华详解

《公路桥梁梁荷载试试验规程程》(JTG/TJ21-01-2015)精华详解解交流提纲纲

我国桥梁建设基本概况

荷载试验目的与依据

荷载试验流程与注意事项

荷载试验设备选取

荷载试验截面选取与测点布置

荷载试验数据处理与评价第一部分分

我国桥梁建设基本概况

荷载试验目的与依据

荷载试验流程与注意事项

荷载试验设备选取

荷载试验截面选取与测点布置

荷载试验数据处理与评价我国桥梁梁建设基基本概况况经过改革革开放30多年的发发展，我我国桥梁梁建设取取得了举举世瞩目目的成就就。截至2015年底，我国仅仅公路桥桥梁总数数已近78万座，4592万延米。我国已建建成的梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥这四类桥桥梁的跨跨径均居世界同同类桥梁梁前列。我国桥梁梁建设基基本概况况我国桥梁梁建设基基本概况况我国桥梁梁建设基基本概况况然而，经经过30多年的大大规模基基础设施施建设，，当前步步入维修修期的桥桥梁数量量日益增增多。据不完全全统计，，目前仅仅公路桥桥梁中危危桥数量量高达7.96万座，约约占公路路桥梁总总数的10.5%，直接影响响人民的的正常安安全出行行。近年来，，由于前前期建设设“重设设计轻养养护”，，后期管管养理念念落后、、技术储储备不足足，以及及运营过过程中，，过桥车车辆与日日俱增，，远超设设计负荷荷，重车车严重超超载等因因素，桥桥梁垮塌塌事件时时有发生生，给人民生生命财产产安全造造成巨大大损失，给社会带带来严重重恶劣影影响。我国桥梁梁建设基基本概况况我国桥梁梁建设基基本概况况第二部分分

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荷载试验目的与依据

荷载试验流程与注意事项

荷载试验设备选取

荷载试验截面选取与测点布置

荷载试验数据处理与评价试验目的的与意义义荷载试验验最基本本的目的的是了解解桥跨结结构的实实际工作作状态，，检验桥桥梁结构构整体的的施工质质量与受受力性能能，对桥桥梁结构构的正常常使用性性能、强强度、刚刚度、裂裂缝等各各项指标标做出全全面的评评价。对桥梁结构构的实际际承载能能力做出出科学的的评估，为桥梁交（（竣）工工验收提供重要要的科学学依据，，为桥梁的管管养维护护提供合理理的建议议。试验目的的与意义义对于新建建桥梁为桥梁顺顺利的投投入运营营提供可可靠依据据为桥梁的的长期监监测提供供完整的的初始指指纹数据据为同类型型桥梁设设计与施施工积累累实测试试验资料料试验目的的与意义义对于采用用新结构构、新材材料、新新技术、、新工艺艺等修建建的桥梁梁通过桥梁梁荷载试试验可以以直接测测得理论论分析与与计算所所需的相相关参数数，建立立准确的的力学模模式掌握桥梁梁结构在在荷载作作用下的的实际受受力和工工作状况况，探索索桥梁结结构的受受力特点点为充实、、完善和和发展桥桥梁设计计计算理理论和施施工工艺艺积累科科学的实实践资料料试验目的的与意义义对于既有有桥梁通过荷载载试验可可以评估估桥梁实实际的使使用性能能和承载载能力为既有桥桥梁的继继续安全全使用、、养护、、加固、、改建或或限载提提供科学学的依据据试验依据据与规范范JTGD60-2004.公路桥涵涵设计通通用规范范[S].2004.※JTGD62-2004.公路钢筋筋混凝土土及预应应力混凝凝土桥涵涵设计规规范[S].2004.YC4-4/1978.大跨径混混凝土桥桥梁的试试验方法法[S].1982.JTG/TJ21-2011.公路桥梁梁承载能能力检测测评定规规程[S].2011.JTGD60-2015.公路桥涵涵设计通通用规范范[S].2015.JTG/TJ21-01-2015.公路桥梁梁荷载试试验规程程[S].2016.CJJ/T233-2015.城市桥梁梁检测与与评定技技术规范范[S].2016.第三部分分

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荷载试验目的与依据

荷载试验流程与注意事项

荷载试验设备选取

荷载试验截面选取与测点布置

荷载试验数据处理与评价荷载试验验流程桥梁现场场荷载试试验是一一项复杂杂的、系系统的工工程，有有效组织织与合理理安排是是保证试试验顺利利进行的的关键。。试验组织织者应熟熟悉荷载载试验流流程，同同时应具具备相关关专业知知识及组组织协调调能力，，对试验验的各个个环节进进行精心心安排，，认真做做好各项项应对措措施，确确保试验验顺利实实施并达达到预期期目的。。荷载试验验一般可可分为试验准备备、现场实施施和试验结果果分析等三个阶阶段。荷载试验验流程试验准备备阶段主主要有：：资料收集集（设计计与竣工工资料、、养护与与维修记记录等））现场踏勘勘与外观观检查（（选取受受力性能能具有代代表性的的、易进进行试验验的桥跨跨结构、、选择合合适的量量测仪器器等）试验方案案制订与与优化（（选用加加载车辆辆或加载载重物，，拟定加加载位置置等）等等内容荷载试验验流程现场实施施阶段主主要包括括：现场准备备（测点点与载位位布置、、仪器设设备安装装与调试试等）预加载试试验（整整个试验验观测系系统工作作状况的的检验与与调试等等）正式试验验（数据据采集、、判别与与存盘、、分级加加载、实实时监测测等）等等工作荷载试验验流程试验结果果分析阶阶段主要要是：根据实际际加载载载重与载载位进行行理论重重计算分分析数据处理理与分析析荷载试验验报告编编制等注意事项项桥梁荷载载试验的的对象是是桥梁这这种大型型土木工工程结构构，造价价高昂、、社会影影响大。。试验方案案与实施施过程必必须遵循循科学、严谨、安全的原则。。对试验方方案应反反复推敲敲，对试试验过程程应做到到实时监测测、及时反馈馈，发现问问题及时时处理，，必要时时终止加加载。注意事项项注意事项项试验荷载载宜按控控制截面面最大内内力或位位移分成4～5级施加，受条件件所限时时至少应应分成3级施加，，当试验验加载车车辆较多多时应增增加分级级次数。。分级加卸卸载不仅仅是为了了保障安全全而且可以以比较全全面地掌掌握试验验桥梁结结构实测力学学响应（应变、、挠度））与所加荷载载之间的关关系。注意事项项分级加载载测读应应遵循以以下原则则：分级加载载只有在在前一级级荷载阶阶段内结结构变位位相对稳稳定后，，才能进进入下一一级荷载载加载。。各级荷载载施加完完成后，，裂纹、、位移、、应变观观测点对对典型部部位实时时监测，，待所有有数据稳稳定后，，完成数数据的采采集工作作。每一级荷荷载施加加后应观观察结构构的反应应（应变变、挠度度、裂纹纹），确确定下一一级荷载载的施加加方式（（是否施施加及施施加位置置）。注意事项项一般地，，桥梁荷荷载试验验加载终终止条件件为：控制测点点应力值值已达到到或超过过弹性理理论按规规范安全全条件反反算的控控制应力力值时；；控制测点点变位（（或挠度度）超过过规范允允许值时时；由于加使使结构裂裂缝长度度、宽度度急剧增增加，新新裂缝大大量出现现，宽度度超出允允许值的的裂缝大大量增多多，对结结构使用用寿命造造成较大大的影响响时；注意事项项发生其它它破坏，，如预应应力筋崩崩断、混混凝土压压碎、桥桥墩偏位位、支座座损坏、、变形过过大并超超过规范范允许值值等影响响桥梁承承载能力力或正常常使用时时；桥体发出出异常响响声或其其他异常常情况；；斜拉索或或吊索（（杆）索索力增量量实测值值超过计计算时。。注意事项项对于新建桥梁梁来说，需需要通过过预加载来消除非非试验荷荷载引起起的结构构变形，，对于尚尚未进行行桥面铺铺装层施施工的新新建桥梁梁，进行行荷载试试验时还还需要考虑桥面面铺装这部分的的受力影影响。对于既有桥梁梁而言，在在进行荷荷载试验验前必须须进行详详尽的外外观检查查以及试试验过程程中严格的分分级加载载，以防止止给结构构形成新新的损伤伤与安全全隐患，，造成意意外发生生。注意事项项对于钢筋混凝凝土结构构，还必须须凿出钢筋筋用以测试试试验荷荷载作用用下钢筋筋的受力力性能。。当桥梁跨跨度较大大，所需需车辆较较多时，，应合理安安排加载载车摆放放位置与与顺序，以防止止非加载载桥跨或或桥梁相相近结构构因加载载车集中中放置造造成结构构损伤与与安全隐隐患。第四部分

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荷载试验截面选取与测点布置

荷载试验数据处理与评价设备选取原则则对于桥梁荷载载试验，量测测仪器的选择择应多因素综综合考虑，以以满足试验目目的为前提，，根据仪器的的技术性能和和试验条件的的技术要求选选择合理的量量测仪器。在选用仪器设设备时，宜注注意以下几点点：满足量测所需需的量程及精精度要求，在在选用仪表前前，应先对被被测值进行估估算。同一试验中选选用的仪器种种类尽可能少少，便于设备备调配和量测测实施以及精精度控制，减减少数据处理理工作量和避避免差错。设备选取原则则所选用测试设设备的精度应应与实际的测测量值相匹配配，既能满足足测量范围的的需要，又能能保证足够的的精度。选用仪表时应应考虑试验的的环境条件，，尽可能避免免因环境变化化而产生的测测量误差，特特别是对由温温度变化而产产生的误差，，在试验时应应给予高度重重视。对于动态试验验的量测仪表表，除线性范范围、灵敏度度、幅频特性性以及相频特特性都应满足足试验要求以以外，还需充充分考虑桥梁梁结构超低频频振动以及振振动量值较小小等的特点，，选用灵敏度度高、低频特特性好的测振振仪器。第五部分

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荷载试验截面选取与测点布置

荷载试验数据处理与评价截面选取对于验收性荷荷载试验，ηq取值0.85～1.05；对于鉴定性性荷载试验，，ηq取值0.95～1.05。对于桥梁荷载载试验，建议议采用三轴载载重车辆。当当设计荷载为为汽车超—20级或公路—Ⅰ级时，采用两辆三轴车辆辆模拟55t重车是目前国内比比较常见的做做法。同时为了保证证桥梁不会发发生局部加载载破坏或严重重开裂，加载载车单轴重不应大于140kN，否则须验算桥面板板的裂缝宽度度和极限承载载力。截面选取试验控制截面面应根据具体体的测试项目目而定，在满满足评定桥梁梁承载能力的的前提下，加加载试验项目目应抓住重点点，不宜过多多。测试截面选择择时，应根据据桥梁结构的的内力包络图，按照最不利受力原原则选定截面，然然后拟定相应应的试验工况况。截面选取序号桥型内力或位移控制截面1简支梁桥主要1、跨中截面最大正弯矩和挠度；2、支点截面最大剪力。附加1、L/4截面最大正弯矩和挠度；2、墩台最大垂直力。2连续梁桥、

连续刚构主要1、跨中最大正弯矩和挠度；2、内支点截面最大负弯矩；3、L/4截面最大弯矩和挠度。附加1、端支点截面的最大剪力；2、L/4截面最大弯剪力；3、墩台最大垂直力；4、连续刚构固结墩墩身控制截面的最大弯矩。3悬臂梁桥、

T型刚构主要1、锚固跨跨中最大正弯矩和挠度；2、支点最大负弯矩；3、挂梁跨中最大正弯矩和挠度。附加1、支点最大剪力；2、挂梁支点截面或悬臂端截面最大剪力。4拱桥主要1、拱顶截面最大正弯矩和挠度、拱脚截面最大负弯矩；2、刚架拱上弦杆跨中最大正弯矩。附加1、拱脚最大水平推力；2、L/4截面最大正、负弯矩及其最大正、负挠度绝对值之和；3、刚架拱斜腿根部截面最大负弯矩。5刚架桥（包括框架、斜腿刚构和刚架-拱式组合体系）主要1、跨中截面最大正弯矩和挠度；2、结点截面的最大负弯矩。附加1、柱脚截面最大负弯矩、最大水平推力。6钢桁桥主要1、跨中、支点截面的主桁杆件最大内力；2、跨中截面的挠度。附加1、L/4截面的主桁杆件最大内力和挠度；2、桥面系结构构件控制截面的最大内力和变位；3、墩台最大垂直力。7斜拉桥、

悬索桥主要1、主梁最大挠度；2、主梁控制截面最大内力；3、索塔塔顶水平变位；4、主缆最大拉力，斜拉索最大拉力。附加1、主梁最大纵向漂移；2、主塔控制截面最大内力；3、吊索最大索力。测点布置测点布置必须须能够反应结结构或构件最最不利受力特特征，同时应应能满足分析析和推断结构构工作状况最最低的需要，，确保实测数数据的可靠性性，并应遵循循必要、适量、方便观测的原则，具体体如下：测点布置应具具有代表性测点布置要有有针对性测点布置要有有利于仪器安安装和观测读读数，对试验验操作是安全全的为保证测试数数据的可靠性性，测点数量量应是足够的的，利用结构构的对称互等等原理，可适适当减少测点点布置数量。。测点布置桥梁动力荷载载试验的测试试截面应根据据桥梁结构振振型特征和行行车动力响应应最大的原则则确定。动力特性传感感器布置应根根据事先计算算的理论最大大值位置（即即振幅最大，，波峰、波谷谷处）进行布布置，同时要要避免振型节点点位置。测点布置测定桥梁结构构振型，可采采用下述两种种方法：在所要测定桥桥梁结构振型型的峰、谷点上布设测振传感感器（拾振器器），用放大大特性相同的的多路放大器器和记录特性性相同的多路路记录仪，同同时测记各测测点的振动响响应信号。将结构分成若干段，选择合适的的参考点（不动点），在参考点点和各分界点点分别布设测测振传感器（（拾振器），，用放大特性性相同的多路路放大器和记记录特性相同同的多路记录录仪，同时测测记各测点的的振动响应信信号。第六部分

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荷载试验数据处理与评价数据后处理静载数据后处处理温度影响修正正：导线电阻修正正：支点沉降修正正：数据后处理动载数据后处处理通过对采集的的动态测试信信号进行检查查和数据质量量评判，剔除异常数据据、加窗和趋趋势项、数字字滤波等必要要的后处理，，舍弃噪声大、、时程曲线畸畸变的样本或或数据段，应保证经过处处理后的信号号客观真实，，不得使有效信信号受到抑制制或产生畸变变，确保用于分析析计算的样本本数据真实可可靠，数据质量满足足结构性能评评价的要求。。数据后处理自振频率可采用频谱分析法、波形分析法或模态分析法。波形分析法适适用单一频率自振信号数据后处理频谱分析法可可用于确定自自振信号的各各阶频率，用用于分析的数数据块中不得包含强迫迫振动成分。数据后处理采用跳车激振试验验来分析自振频频率，当桥梁跨径较小小，激振荷载对对结构振动具具有附加质量量影响时，应应考虑桥面附附加质量的影影响。采用跑车余振激励励时，要确定车车辆驶离桥梁梁的准确时刻刻，以避免将将强迫振动当当作自由振动动进行处理所所导致自振频频率误判。数据后处理阻尼参数可采采用波形分析法、半功率带宽法法或模态分析法。波形分析法只适合单一频率的自振信号，，多阶自振信信号叠加的波波形应首先分离为单单一频率的自自振信号。数据后处理半功率带宽法法是在自振频谱谱图上对每一一阶自振峰处处通过确定半半功率带宽来来推定阻尼比比的方法。频频率分辨率Δf应不大于1%的自振频率值值，以保证插插值计算的精精度。荷载试验评价价静载试验评价价总变位（或总总应变）：弹性变位（或或弹性应变））：残余变位（或或残余应变））：荷载试验评价价静载试验评价价横向增大系数数：荷载横向分布布系数：校验系数：相对残余：荷载试验评价价结

构

类

型应变（或应力）效验系数挠度效验系数钢桥0.75～1.000.75～1.00钢筋混凝土板桥0.20～0.400.20～0.50钢筋混凝土梁桥0.40～0.800.50～0.90预应力混凝土桥0.60～0.900.70～1.00圬工拱桥0.70～1.000.80～1.00钢筋混凝土拱桥0.50～0.900.50～1.00荷载试验评价价动载试验评价价行车试验的动动力试验荷载载效率：实测桥梁结构构的最低自振振频率应满足足：桥梁的冲击系系数：荷载试验评价价动载试验评价价桥梁的冲击系系数：荷载试验评价价上

部

结

构下

部

结

构结构损伤程度评定βf≥1.1βf≥1.2无损伤1.00≤βf＜1.101.00≤βf＜1.20轻微0.90≤βf＜1.000.95≤βf＜1.00中等0.75≤βf＜0.900.80≤βf＜0.95严重βf<0.75βf<0.80危险备注：1、βf=fmeasured

/ftheory，式中：