静载试验讲课

静载试验讲课稿丁大有2010年9月18日试验依据《TB-T2092-2003预应力混凝土铁路桥简支梁静载弯曲试验方法及评定标准》静载试验的计算采用了等效加载方法，即十点加载模拟了跨中的弯矩（也就是模拟了跨中的最大应力情况）杭长高铁无碴轨道32m双线简支梁静载试验数据表序号项目符号单位图号通桥(2008)2322-Ⅱ1跨度Lm31.52梁别直线无声屏障3梁体自重力矩MzKN•m31836.294无碴轨道设备产生的力矩（含防水层和保护层)MdKN•m17364.385活载力矩(含动力系数)MhKN•m24164.756动力系数1+μ1.1277梁跨中截面换算面积Aom29.211068梁下缘换算截面抵抗矩Wom35.6658559预应力钢筋截面面积Aym20.03440010预应力合力中心到换算截面重心轴的距离eom1.647711收缩、徐变预应力损失值ΣL6LMpa84.3912钢筋松弛应力损失值ΣL5LMpa14.7813挠跨比f/L1/526914抗裂安全系数Kf1.4315跨中截面综合剪力滞系数Kq中铁咨询提供16跨中截面集中力剪力滞系数Kp中铁咨询提供17静载试验等效荷载加载修挠度正系数Ψ中铁咨询提供①在试验前必须取得中铁咨询桥梁工程设计研究院必须提供的静载试验参数表跨中截面综合剪力滞系数、跨中截面集中力剪力滞系数。②梁体自重、二期恒载、活载和防水层计算时乘以Kq/Kp系数；未完成的预应力损失的补偿弯矩△Ms乘以1/Kp系数；加载设备不考虑系数（Kq为综合剪力滞修正系数，Kp为集中剪力滞修正系数）。③简支梁静载试验在终张拉30d后进行，不足30d时应由设计方检算确定。静载试验的准备工作1、千斤顶标定分级标定，级差应不大于加载最大值的10%，加载速度应不大于3KN/s，标定荷载宜不小于加载最大值的1.1倍，且持荷10min。千斤顶与压力表需配套标定，应采用千斤顶顶压传感器的标定方式，其活塞的外露量应约等于试验最大荷载时的外露量；各级荷载下应以压力表的表盘整读数对应传感器的读数。校验系数K≯1.05；K=油缸面积×油表读数/加载力配套标定数据应进行线性回归，线性回归相关系数应不小于r=0.9999以上，并根据加载等级计算各级荷载下的表示值。以上可以采用EXCEL表格自动计算。2、材料及器材△准备：自平衡式箱梁静载试验台（包括桁架、上横梁、下横梁、千斤顶横梁、精轧螺纹钢筋）、场地硬化，电源、棚子、标语，警戒线，小旗子，电喇叭，带扶手的梯子；△测量距度用50m钢卷尺，其最小分度值应不大于1mm。△弹簧式拉力测力计为200N。△支座：4个：GD、HX、ZX、DX△千斤顶：200吨，11台△油泵：11台，注意高压油管长度的配置要满足梁顶到地面。△校准的油表：11块，精度0.25级（防震性），最小刻度值应不大于0.2MPa，表盘量程应在工作最大油压的1.25-2.0倍之间。副表1.0级。△百分表：精度应不低于1.0级，百分表的最小分度值不大于0.05mm。直径3~5公分，百分表（0-30mm磁性表座；秒表2块，10倍普通放大镜2个，d=150mm量测裂缝宽度：20倍刻度放大镜1个（要标定），最小分度值不大于0.02mm,电子裂缝观察仪（静载试验观测裂缝宽度值及加载变宽、卸载闭合的变化）；扭矩扳手（安装静载试验台竖拉杆，保证拉力基本一致）4个门式支架和2个跨中表架，梁底用502、玻璃片。红蓝铅笔，原始裂缝用蓝色笔，之前千万不能修补。500*500*20钢板，垫砂子找平。3、人员：35人指挥：1人百分表司表：6人。油泵司机：10个（张拉队人员）试验过程中对油表实际读数监控复核：10人百分表读数汇总：2人对挠度进行计算：1人监控梁顶加力千斤顶：1人反力架线性变化情况进行监控：采用水准仪2人梁体裂纹观察：2人静载试验用油压表控制加载吨位；用百分表测量挠度；用放大镜发现裂纹及测量其宽度。一般用时2小时10分钟。1、加载图2、安装①梁两端支座安装高差不应大于10mm，同一支座两侧高差不应大于2mm，箱梁四支点不平整度不大于2mm。支座安装后的实测跨度应符合标准要求。②支座应设置在试验台座中心线上，且跨距须与待试梁相符。在支座上标划出中心线，以便与梁中心线对正。试验梁移入台座对中后，在梁顶面上标出梁体腹板、跨中及支座中心线，由跨中沿腹板中心线（距箱梁纵向中心线3.116m）标出跨中、4m、8m共10个点作为梁体的加载中心点（弹出千斤顶安装的十字线），在每一加载点铺设砂垫层（找平）及钢垫板，钢垫板用水平尺找平后移入千斤顶。千斤顶中心与梁体加载中心纵横向位置偏差均应不大于③在两腹板外侧跨中、4m、8m点处粘贴A4纸做好标志，并做好编号。④各千斤顶中心与加力架横梁中心线纵横向偏差均应不大于10mm，加载千斤顶与横梁之间的不应有空隙。⑤为避免梁体偏载，静载反力架纵横轴线与试验梁纵横轴线偏差不得大于10mm。⑥安装测量挠度的支架：在梁体跨中及支座中心两侧分别安装磁吸座百分表进行挠度测量。百分表吸座固定支架采用型钢制作，固定支架应牢固、稳定，且不受加载时静载试验台座变形的影响。⑦试验梁初始裂纹检查、标识：加载前梁场安质部人员采用10倍放大镜对梁体跨中两侧1/2跨度范围内的下缘和梁底面进行外观检查；并对初始裂缝（表面收缩裂缝和表面损伤裂缝）及局部缺陷用蓝色铅笔详细描出。⑧试验梁静载试验前仔细核查原始资料。3、加载程序①第一加载循环：初始状态→基数级（静停3min)→0.7（静停3min)→0.8（静停3min)→静活载级（静停3min)→1.0（静停20min)→静活载级（静停1min)→0.7（静停1min)→基数级（静停1min)→初始状态（静停10min)；②第二加载循环：初始状态→基数级（静停3min)→0.7（静停3min)→0.8（静停3min)→静活载级（静停3min)→1.0（静停5min)→1.05（静停5min)→1.10（静停5min)→1.15（静停5min)→1.20（静停20min)→1.10（静停1min)→静活载级（静停1min)→0.7（静停1min)→基数级（静停1min)→初始状态当在第二加载循环中不能判断是否已出现受力裂缝时，应进行受力裂缝验证加载。验证加载从第二加载循环卸载至静活载级后开始。验证加载：静活载级（静停5min)→1.0（静停5min)→1.05（静停5min)→1.10（静停5min)→1.15（静停5min)→1.20（静停5min)→1.10（静停1min)→静活载级（静停1min)→0.7（静停1min)→基数级（静停1min)→初始状态注：如果基数级大于0.6级，取消0.6级，用0.7级代替0.6级。③加载注意事项a各千斤顶同速、同步达到同一荷载值，加载速度不宜超过3KN/s。b每级加载后均应仔细检查梁体下缘和梁底有无裂缝出现。如出现裂缝或初始裂缝延伸，应用红铅笔标注，并注明荷载等级，量测裂缝宽度。c每级加载后均测量梁体跨中和各支座的位移变化，以同一截面的两侧的平均值分别作为相应截面的竖向位移量。跨中截面的竖向位移量减去支座沉降影响量即为该级荷载下的跨中实测挠度值。d加载试验过程中应设专人监控梁顶加力千斤顶情况，并及时进行纠偏，如若发生较大偏移，应及时通知静载技术总负责。e加载过程中应有专人采用水准仪对反力架线性变化情况进行监控，监控主要点：跨中、反力架主梁接头位置，如有异常情况应及时通知静载技术总负责。f对每级加载下的实测挠度值应仔细复核，发现异常立即查明原因。g挠度读数与记算精确至0.01mm。五、试验结果的判定若静载试验样品梁的抗裂安全系数Kf≥1.20及静活载挠跨比ψ·f实测／L≤1.05·f设计／L均满足检验规定要求，则判定为静载试验合格；若静载试验样品梁的抗裂安全系数Kf≥1.20及静活载挠跨比ψ·f实测／L≤1.05·f设计／L其中一项不合格，则判定为一次静载试验不合格；一次静载试验不合格允许复试，再抽取2件，进行二次静载试验。若复试样品梁的抗裂安全系数及静活载挠跨比均合格，则仍可判为静载试验合格（不合格的试验梁除外）；若复试样品梁的抗裂安全系数及静活载挠跨比有一项不合格，则综合判为静载试验不合格。六、常见问题1、静载计算常见问题：①在购置批准的预制梁通用图时未取得相应梁种的静载试验参数，给试验带来困难。如有的梁场因未取得“无声屏障梁的静载试验参数、而居然采用有声屏障梁的参数”。②个别梁场静载试验荷载计算有误。③普遍对计算参数的含义不明确。部分梁场不清楚剪力滞系数的取用，由于在TB/T2092-2003中没有规定该方法，建议对于双线箱梁静载试验按照如下公式来进行计算：梁体自重、二期恒载、活载和防水层计算时乘以Kq/Kp系数；补偿乘以1/Kp系数；加载设备不考虑系数（Kq为综合剪力滞修正系数，Kp为集中剪力滞修正系数）。④桥梁设计变更比较频繁，落实周期较短，静载计算应注意恒载的变化。2、静载试验常见问题：静载试验所用压力表为非耐震压力表；观察裂纹用放大镜直径过小，镜面凸出曲率变化太大，