桥梁荷载试验结构检测技术

结构检测技术

示例：桥梁荷载试验梁栋手机北工业大学土木工程学院桥梁荷载试验－适用范围和目的非破坏性试验、破坏性试验适用于新建、改建、加固和旧有等各种混凝土桥梁为检验桥梁运营的安全可靠性，检验其承载力和工作状况，能否满足使用要求。桥梁荷载试验－分类验收荷载试验检验结构承载力是否符合设计要求，以确定能否交付正常使用。主要用于新建结构。如：天津地方要求：跨径30m以上，必须做验收试验。鉴定荷载试验确定结构容许承载能力的界限。主要用于现有桥梁。如，鉴定病害桥梁在当前荷载作用下的安全性、能否承受预定增大荷载的旧桥、鉴定加固效果等。桥梁静载试验－原理桥梁荷载试验－依据《公路旧桥承载能力鉴定方法》（试行），人民交通出版社，1988年《大跨径混凝土桥梁的试验方法》，交通部公路科学研究所等，1982年《公路桥梁承载能力检测评定规程》，JTG/TJ21-2011桥梁静载试验－试验现场图片桥梁静载试验－效率系数静载试验的效率系数h式中，Sstat－试验荷载作用下，检测部位变位或内力的计算值；S－设计标准可变作用下，检测部位变位或内力的计算值(不计冲击系数)；m－设计取用的冲击系数。基本荷载试验：1.05

>=h>0.80桥梁静载试验－加载设备及布置静载试验的加载物车辆荷载重物、水箱、施工机械等，应注意的是：加载系统不能参与结构受力；如果桥下具备设置平衡重或锚杆的条件，也可用液压千斤顶加载静载试验的加载物布置按结构计算或检测的控制截面的最不利工作条件布置荷载，使控制截面达到最大试验效率。桥梁静载试验－加载分级和加载方式静载试验的加载分级为了获得结构试验荷载与变位关系的连续曲线，并防止结构的意外损坏，试验荷载至少分为4级，逐级施加，直到最大值。每次卸载量可分为加载量的2倍，或一次性卸完。静载试验的加载方式单次逐级递加到最大荷载，然后逐级递卸到零级荷载。每次加载后均卸载到零级荷载，且每次加载量逐级增加，直到最大荷载。也称为逐级递增的循环加载方法。桥梁静载试验－加载分级和加载方式桥梁静载试验验－观测内容挠度和扭转变变位控制截面的最最大应力支座及连结部部分的变位支点沉降细长受压杆的的稳定性裂缝的出现和和扩展，及卸卸载闭合情况况桥梁静载试验验－观测内容桥梁静载试验验－观测部位简支梁主要：跨中挠挠度和跨中截截面应变，支支点沉降。附加：跨径4分点挠度、支支点斜截面的的应变。连续梁主要：跨中挠挠度、跨中和和中支点截面面应变，支点点沉降。附加：跨径1/8处挠度和截面面应变，支点点斜截面的应应变。拱桥主要：跨中，4分点和跨径3/8截面的挠度和应变变、拱脚截面应变变附加：跨径1/8截面的挠度和应变变连续刚构桥、斜拉拉桥、悬索桥等桥梁静载试验－观测部位桥梁静载试验－观测部位桥梁静载试验－终止加载条件控制测点应力值已已达到或超过用弹弹性理论按规范安安全条件反算的控控制应力值时；控制测点变位超过过规范允许值时；；由于加载，结构裂裂缝长度或宽度急急剧增加，新裂缝缝大量出现时；拱桥加载时沿跨长长方向的实测挠度度曲线分布规律与与计算值相差过大大时；发生其他损坏，影影响桥梁承载能力力或正常使用时。。桥梁静载试验－数据整理计算各测点的弹性性变形值（Se）、残余变形值（（Sp）和总的变形值（（Stot）。应注意扣除支点变变位和温度影响。。变位与应变与荷载载的关系裂缝的扩展与分布布各荷载阶段下的弹弹性变位及应变曲曲线各荷载阶段下截面面弹性应变图控制截面的影响线线桥梁静载试验－数据整理桥梁静载试验－数据整理项目工况Ⅰ工况II工况III边跨（B截面）主跨（D截面）边跨（B截面）主跨（D截面）实测挠度(mm)-5.94-15.09-0.38-9.46理论挠度(mm)-6.66-15.84-0.46-10.01校验系数0.890.950.830.95项目工况Ⅰ工况Ⅱ工况III边跨（B截面）主跨（D截面）边跨（B截面）主跨（D截面）实测挠度(mm)-5.940-15.090-0.385-9.460挠度残余量(mm)-0.010-0.600-0.030-0.720比值0.0020.0400.0780.076桥梁静载试验－结果判定满足以下全部条件件，可认为桥梁是是满意的。量测弹性变形或应应变（Se）与试验荷载作用用下的理论计算值值（Sstat）的比值量测的残余变形（（Sp）与量测的总变形形值（Stot）的比值承重结构baa1h<=1.0h=1.1h=1.2h=1.3h>=1.4预应力混凝土结构0.71.051.071.101.121.150.20钢筋混凝土结构0.61.101.121.151.171.200.25桥梁静载试验－结果判定满足以下全部条件件，可认为桥梁是是满意的。试验荷载作用下，，裂缝宽度不应超超过设计标准限值值，并且卸载后应应闭合到小于容许许值的1/3。原有裂缝，受载载后也不应超过标标准容许宽度。量测结构的最大变变形或应变总值（（Stot）不应超过设计标标准的容许值。静力荷载试验结果果不满足上述任何何一项条件时，则则认为桥梁结构不不符合要求。必须须查明原因，并采采取适当措施，如如定期检验、长期期观测、降低通行行标准、加固等。。桥梁动载试验－目的研究公路桥梁结构构的动力性能，是是判断桥梁营运状状况和承载能力的的重要指标之一。。桥梁过大的振动，，或者从心理学来来说人们很敏感的的振动，将引起行行人的不舒适。测定桥梁的自振频频率，消除外荷载载（行驶车辆、行行人、地震、风、、海浪冲击等）引引起共振的危险。。桥梁动载试验－目的桥梁动载试验－内容与分类内容受迫振动特性：冲冲击系数、频率、、振幅、加速度和和振型等自振特性：结构的的自振频率和阻尼尼特性等分类检验桥梁受迫振动动特性的荷载试验验：通常采用接近近运营条件的汽车车，以不同速度通通过桥梁，或在桥桥梁动力效应最大大的检测位置进行行刹车试验测定桥梁自振特性性的激振试验：在在预定激振位置，，汽车后轮越过一一根5－15cm的有坡面的横木，，车轮落下后立即即停车；或车辆通通过桥梁后的余振振。桥梁动载试验－记录资料、数据整整理记录桥梁垂直、水水平位移、应力、、速度或加速度的的时程曲线。数据整理－受迫振振动效率系数hdSd－动力试验荷载（（按静载考虑时））作用下，检测部部位的变形和应变变；S－设计标准可变作作用下，检测部位位变位或内力的计计算值(不计冲击系数)；冲击系数mSmax－动力试验荷载引引起检测部位的最最大动力变形或应应变Smean－静荷载作用下，，引起同一检测部部位的实测最大静静力变位或内力的的计算值；桥梁动载试验－数据整理数据整理－受迫振振动振型f1桥梁动载试验－数据整理数据整理－受迫振振动振型f2桥梁动载试验－数据整理数据整理－受迫振振动振型f3桥梁动载试验－数据整理数据整理－自振特特性自振频率：式中：l为结构的计算跨径径（m）；E为结构材料的弹性性模量（N/m2）；Ic为结构跨中截面的的截面惯矩（m4）；mc为结构跨中处的单单位长度质量（kg/m）；结构阻尼:桥梁动载试验－评定动载试验评定冲击系数应满足：：

式中：自振频率应大于有有关标准的限值动应力或动挠度应应小于标准容许值值桥梁动载试验－记录资料、评定跳车时桥梁竖向振振动的速度时程信信号及频谱分析桥梁动载试验－记录资料、评定20km/h的竖向加速度时程程曲线40km/h的竖向加速度时程程曲线10km/h刹车时的竖向加速速度时程曲线10km/h刹车时的水平加速速度时程曲线桥梁荷载试验－报告简要介绍试验实施施概况桥梁外观检查结果果量测数据的计算结结果和各种关系曲曲线对试验结果的分析析与评定关于结构适用性、、耐久性、桥梁运运营安全条件的建建议试验及报告日期、、主持和参加单位位、人员附录，数据汇总表表、现场照片等桥梁荷载试验－实例陈塘庄铁路支线分分离式立交桥－天津快快速路跨径：40+65+40m桥梁荷载试验－实例汉蔡路互通式立交交桥－天津海滨大大道