内大公路工程检测技术课件14桥梁荷载试验

第十四章桥梁荷载试验第十四章桥梁荷载试验第十四章桥梁荷载试验教学目标知识目标1、了解桥梁静载试验所用仪器构造2、学会荷载的设计评价试验数据分析。技能目标1、学会使用静载试验常用仪器。2、了解桥梁动载试验检测要点。第十四章桥梁荷载试验第十四章桥梁荷载试验第一节桥梁结构的考察试验设计与准备第二节静载试验仪器设备第三节静载式样方法及评价第四节结构动载试验第十四章桥梁荷载试验第十四章桥梁荷载试验桥梁荷载分静载和动载试验桥梁结构在荷载作用下产生两类变形：反映结构的整体工作状态如挠度、转角、支座位移、为整体变形；反映结构的局部工作状态如纤维变形、裂缝、钢筋的滑动等称局部变形。第十四章桥梁荷载试验第一节桥梁结构的考察试验设计与准备一、荷载试验的准备工作二、试验对象的考察三、加载方案设计四、测点设置第十四章桥梁荷载试验一、荷载试验的准备工作1.试验孔或墩的选择：选1-3个孔，受力最不利;质量差；病害多较严重，便于搭脚架。2.搭设脚手架和测试架：架有足够的强度和刚度及稳定性。3.静载试验加载位置的放样和卸载位置的安排：合理放置。4.试验人员组织分工：熟悉仪器设备，其它供电照明等。第十四章桥梁荷载试验二、试验对象的考察1.技术文件和资料的收集：设计标.准、设计主要荷载类型、结构特点、计算书、设计原始资料、施工资料等。2.桥梁结构现状的调查：几何形状相互偏差、墩台空间位置、如沉降、转动、损伤、裂缝、麻面钢筋外露等。第十四章桥梁荷载试验三、加载方案设计1.确定试验荷载：汽车和人群、挂车履带车及需通行的特殊重型车辆分别对结构截面产生的内力的最不利值对应的荷载作为控制荷载大小和位置用静载效率ηq取0.8~1.05和动载效率进行控制。2.加载型式与控制：一种沿轴向加载，一种垂直桥轴方向加载分级加载应在白天进行加载设备，可选用可行式和重物直接加载。第十四章桥梁荷载试验重物加载方案第十四章桥梁荷载试验四、测点设置1．简支梁桥——跨中挠度、支点沉降、跨中载面应变；2．连续梁桥——跨中挠度、支点沉降、跨中和支点截面应变；3．悬臂梁桥——悬臂端部挠度、支点沉降、支点截面应变；4．拱桥——跨中与L/4处挠度、拱顶L/4和拱肢截面应变。第十四章桥梁荷载试验第二节 静载试验仪器和设备一、机械式位移计二、手持式应变仪三、

水准管式倾角仪四、电阻应变仪

第十四章桥梁荷载试验

一、机械式位移计

有百分表、千分表、张线位移和挠度计等其构造和工作原理基本相同，主要区别在于精度和量程不同。测量位移、应变和倾角。第十四章桥梁荷载试验二、手持式应变仪适用现场较长期观测结构的应变。由千分表和金属杆和两片富有弹性的薄钢片组成。操作简单，量测时不宜更换使用者；要使仪器与试件表面垂直；第十四章桥梁荷载试验

手持式应变仪和机械式多点位移计

第十四章桥梁荷载试验三、

水准管式倾角仪构造由水准管、刻度盘、微调螺钉、弹簧片、夹具、基座组成特点是尺寸小，精度度，使用简便。用来测点的转角。第十四章桥梁荷载试验四、电阻应变仪1．电阻应变片:称电阻应变计简称应变片或电阻片。它是非电量电测中最重要的变换器。特点是灵敏度高、粘贴牢固、质量小、在高温和低温有高压条件下使用。（1）电阻应变片的构造：由敏感元件、基底、覆盖层和引出线组成。第十四章桥梁荷载试验电阻应变片（2）电阻应变片的分类：金属和半导体式；纸基、胶基、金属片基应变片；低温、常温、中温和高温应变片。（3）电阻应变片选用：根据应变片初始参数及试件的受力状态、应变梯度、应变性质和工作条件、测试精度考虑。（4）电阻应变片的粘贴技术：粘结剂要求强度高、电绝缘性能好、蠕变小、化学稳定性好。有快干胶和热固性树脂胶等，粘贴时掌握四个环节：选片是保证应变片无缺损；定位是粘贴部位平整；贴片是胶层均匀位置准确；干燥固化是使片牢固贴于测试表面。第十四章桥梁荷载试验电阻应变片的粘贴第十四章桥梁荷载试验2.电阻应变仪专门对电阻应变片阻值相对变化的信号进行鉴别和量测的仪器称为应变仪。按内容不同分为静态、动态、静动态电阻应变仪。第十四章桥梁荷载试验第三节

静载试验方法及评价一、准备工作二、加载实施与控制三、试验数据的分析四、荷载试验成果分析与承载力评定五、桥梁静载试验例题第十四章桥梁荷载试验一、准备工作设备和仪器夹具的加工；试验现场的清理；设置仪器、仪表的支护装置以及其他必要的支架和安全设备；准备加载物质或设备；仪表校正、安装和调试；对试验人员进行技术培训；印发各种记录表格。试验人员分工明确各负其责，本试验的特点规模大，仪器多，人员多，难度大。注意温度变化。第十四章桥梁荷载试验二、加载实施与控制(一)加载程序：分级或增级加载法(二)加载稳定时间控制：加载时注意稳定不少于5分钟，有长达半小时。(三)测试方法与加载过程的观察：位移和应变在梁的不同截面测挠度值，应变了解主应力方向，应在弯距最大处，裂缝的观察有刻度放大镜塞尺和超声波检测仪。第十四章桥梁荷载试验桥梁静载和构件静载试验第十四章桥梁荷载试验桥梁挠度检测第十四章桥梁荷载试验三、试验数据的分析（一）试验资料的修正：测值、温度、支点沉降。（二）各测点变位与应变的计算：总应变、弹性应变、残余变位。（三）应力计算：单向应力、平面应力、挠度的计算。（四）试验结果与理论分析比较：比较时将结构位移、应变等试验值与理论计算值列表进行比较对结构在最不利荷载情况作用下主要控制测点的位移应力的实测值与理论分析值。第十四章桥梁荷载试验四、荷载试验成果分析与承载力评定1.

结构强度分析：结构控制断面实测最大应力可以成为评价结构强度的主要内容。2.

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，符合上部结构检算要求，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。3.

结构的刚度要求。4.

裂缝小于容许值。第十四章桥梁荷载试验五、桥梁静载试验例题某预应力砼变截面连续箱梁,下部构造为空心双室等截面钢筋砼薄壁桥墩,钢筋砼轻型桥台,基础为高桩承台和钻孔灌注桩,全桥由主孔和边孔共14跨桥组成.主孔桥为9跨一联,边孔桥为5跨一联.大桥设计荷载标准为:汽车一超20级,挂车—120级,对该桥进行结构检验。检验项目:承载能力及工作状态，工作性能。第十四章桥梁荷载试验（一）检验步骤1.试验方案的设计2.测试方法及仪器3.测点的布置4.变形测点5.检测试验阶段第十四章桥梁荷载试验1.试验方案的设计全面考察桥梁的现有状况；根据大桥结构型式、特点和现状检测桥梁3、4、5、6、7、10等桥梁中具有代表性的控制断面在荷载作用下的内力情况、应力分布及变形曲线；检验桥梁在不同试验荷载作用下是否有新裂缝出现及已有裂缝的变化情况。第十四章桥梁荷载试验

2．测试方法及仪器

考察检查桥梁结构的现状，采用肉眼观察结构外观，对于太高太远的部位辅以高倍望远镜；用刻度放大镜和塞尺检测裂缝；用回弹仪检测全桥混凝土强度等方法进行工作。静载作用下，采用应变仪和千分表应变计测定梁体的应变变化情况。第十四章桥梁荷载试验3.测点的布置

孔桥和主孔桥各10个有代表性的断面进行应变测试断面布置根据各断面的受力特点和为确保测试数据准确、可靠在应变测点布置时采用了电阻应变片测点和千分表第十四章桥梁荷载试验4.变形测点挠度测点分别采用了光电挠度仪测点精密水准仪测点和百分表测点三种形式测试断面为26个箱梁挠曲测点采用水平式倾角仪测点和电子数显倾角仪测点两种测点布置图14-23。位移4#和煦#墩。黄河加重车和太脱拉载重车两种。第十四章桥梁荷载试验5．检测试验阶段加载和卸载各加载程序的每级荷载无应施加和布置，当结构稳定进进行试验，分级加载计录初终读数。测试程序图检测结果：结论和建议：受力性能较好，运营进行动载试验。第十四章桥梁荷载试验第四节

结构动载试验当车辆荷载以一定速度行驶于桥上,桥梁结构便产生振动,桥面凹不平或发动机颤抖等原因会使振动加剧,人群荷载强风或地震的作用也会引起桥梁产生振动。桥梁的动载试验就是研究桥梁振动的动力特性，以评定桥梁的承载力状态。第十四章桥梁荷载试验结构动载试验步骤一、桥梁动载试验测试系统的选配二、桥梁动载试验的激振方法三、桥梁动载试验数据分析

第十四章桥梁荷载试验一、桥梁动载试验测试系统的选配1.测振传感器、信号放大器、光线示波器、磁带记录仪和数字信号处理机。2.测振仪器的主要技术指标：灵敏度、频率响应、阻尼比、动态范围、频率特性范围、相位特性。第十四章桥梁荷载试验二、桥梁动载试验的激振方法

1.自振法：突加荷载法、突然卸载法。