工学5 桥梁结构动载试验-2

5

桥梁结构静动载试验5.1

主要目的静载试验和动载试验，主要目的：➢检验桥梁设计与施工的质量（新建桥）施工中做施工监控和监测，成桥后进行现场荷载试验，竣工验收重要资料。➢判断桥梁结构的实际承载能力（旧桥）超龄、超载、有损伤旧桥加固改造依据。➢验证桥梁结构设计理论和方法（新桥型）为新桥型和桥梁中的新结构、新材料和新工艺创新发展提供的实测数据。11/6/20205.2

一般程序1、桥梁考察和方案设计（必要条件）技术资料的收集设计文件、施工文件、施工控制文件、监理记录、原始试验资料、桥梁养护与维修记录、现有车流量和重载车辆情况等。技术状况认识桥梁外观检查表面裂缝以及露筋情况，支座是否老化，钢结构主要是检查锈蚀以及使用扭力扳手抽查螺栓松紧度等。桥梁现状宏观认识。理论计算与分析设计内力计算（桥博、Midas、Ansys）和试验荷载效应计算实施细则的制定测试内容、加载方案、观测方案、仪器仪表选用等方面，必要时还应进行评审。11/6/20205.2

一般程序11/6/20202、现场试验准备交通封闭➢电源及照明、工作脚手架或挂篮、仪表安装架。➢加载车辆型号和数量（载重物、车辆轮载过磅、轴距和轮距测定），桥面车位加载标识。➢测点布置：应变、位移等布置，测试系统调试3、加载试验与观测➢按照预定的加载程序对试验桥梁进行加载试验，同时测试结构受力后的各项性能指标如挠度、应变、裂缝宽度。一般还应同步测得结构和环境温度场（用于修正温度对实测值的影响）1）梁式桥11/6/2020➢主要工况：跨中最大正弯距；支点最大负弯距；墩身控制截面弯距。➢附加工况：L/4截面最大正弯矩；支点处最大剪力；桥墩最大竖向反力；牛腿最不利受力。2）无铰拱桥➢主要工况：拱顶最大正弯矩；拱脚最大负弯矩；吊索最大受力加载（中下承式拱桥）；系杆最大受力加载（系杆拱桥）。➢附加工况：拱脚最大水平推力；L/4截面最大正弯矩和最大负弯距；L/4截面正负挠度绝对值之和最大；横梁最不利受力加载；排架最不利受力加载试验。4、静载试验加载方案加载方式一般选用三轴和两轴载重车辆（轴重、轴距和横向轮距）来模拟规范的汽车荷载。整体结构计算采用车道荷载，局

部设计车辆荷载。汽车荷载应考虑车道数折减和冲击系数

增加。荷载：城市桥梁荷载规范》（CJJ77-98）：跨度20-150m城市A：车道≥4时，剪力乘1.25。（3m/车道）城市B:车道≥4时，剪力乘1.3。11/6/2020城市B车辆荷载11/6/2020车道折减系数车道数2345≥6折减系数1.00.8冲击系0.67数0.600.5511/6/2020车辆荷载

550kN11/6/2020车辆荷载横向布置车道横向折减系数车道数2345678折减系数1.00.780.670.600.550.520.50汽车冲击系数11/6/20206、动载试验加载11/6/2020➢脉动试验：测量桥梁结构动力特性；➢跑车试验：无障碍和有障碍两种条件下的载重车（大多数是三轴车）行车，判别不同的行车速度下桥梁结构动态响应。20，30，40，50。。。

Km/h➢跳车试验：通常用两轴载重车，模拟不平整的路面状况效应。(10km/h）➢刹车试验：三轴重车，测出紧急刹车的水平制动力等对桥面效应。7、测量仪器➢反力、应变、位移、倾角、裂缝：同前。常用的仪器有百分表、千分表、位移计、应变计（应变片）、振弦应变计、精密水准仪、经纬仪、倾角仪、全站仪、刻度放大镜、温度计等。➢索力测量：张拉顶油表：读数换算得到索力（施工）测力传感器：装在锚头与垫板间（成本）；索力计：通过测出拉索横向振动频率，再计算出索力。（常用）11/6/2020索力计算➢假定斜拉索两端铰支，则有式中：fn－索的第n阶频率；l

－有效索长。11/6/20205.4数据整理与评定1、车辆荷载整理：车辆轴重过磅，并实测轴距和轮距（用于理论计算）车型轴距（mm）轮距（mm）L1L2前轮后轮东

风35001400210019003350B360028502400重庆铁马300014001800180011/6/20203、结果评定方法荷载-位移曲线、荷载-应力曲线：直线=>弹性校验系数：小于1时结构满足设计要求；否则不满足设计要求。残余变形：≤0.2.挠度：挠跨比≤1/600（梁式桥）；1/800（拱桥、桁架桥）；1/300（梁式桥主梁悬臂端）；1/500（斜拉桥混凝土主梁，钢桥为1/400）裂缝：全预力（不开裂）；混凝土<0.2mm；部分预应力：名义拉应力限值频率大于设计；动刚度满足设计要求。动态增量（冲击系数）：“小”则桥面平整度好，行速度影响小。11/6/20车20桥梁结构校验系数11/6/202类

别项目校验系数钢

桥应力0.75~0.95挠度0.75~0.95预应力混凝土桥应力0.60~0.90挠度0.70~1.00钢筋混凝土梁桥应力0.40~.0.80挠度0.50~.0.9