桥梁工程检测及荷载试验案例.ppt

八、试验设备 §8.1 静载试验用设备 1、主梁应力测试：UCAM-8BL应变采集系统一套、UCAM-60A应变采集系统一套、UCAM-70A应变采集系统一套、7V14应变采集系统一套。 2、主梁的竖向挠度测试：Wild高精密水准4台，静力水准仪系统。 3、塔顶位移测定：Leica全站仪二台。 4、斜拉索索力测试：索力仪2套。 5、温度测定：Raytec温度测试枪。 6、梁端位移测试：大型游标卡尺2只。 7、支座位移测试：位移传感器8只。 §8.2 动载试验使用设备 1、动应变测试：6M92日产8通道动态应变仪2套。 2、动态数据采集：美国IntchDataLog动态数据采集仪2套。 3、动态分析：丹麦BK3032动态分析仪2套； 4、信号记录：日本16通道Sony磁带记录仪1台 5、信号采集：941-B高精度超低频速度传感器16只、851高精度超低频加速度传感器16只、DP高精度超低频加速度传感器8只。 6、桥跨振幅动挠度测试：国产光电式桥梁挠度仪2套。 7、模态分析软件：美国DASLAB-7.0模态分析软件。 西南交通大学土木工程学院 二○○五年八月六日 南京长江第三大桥主桥荷载试验 方 案 附 图 西南交通大学土木工程学院 二○○五年八月六日 §5.2 加载方式与分级加载 为了获得结构试验荷载与变位关系的连续曲线和防止结构意外损伤，针对不同检验项目，静力试验荷载分别按1~3级加载，2级卸零；加载方式为单次逐级递增到最大荷载，然后卸到零级荷载。对同一主梁截面试验，先加偏载，而后满载，最后卸零，并对主跨跨中截面加载等主要工况进行重复加载。同时根据结构对称性，选择主桥的半结构进行加载试验。 静力试验荷载的加载分级，主要依据试验加载车在检验项目(主要为内力)影响面内纵横向位置的不同以及加载车数量多少而分成设计控制荷载产生的该检验项目最不利效应值的50%、80%和100%。 §5.3 静载试验计算 静载试验计算采用平面模型，计算程序西南交通大学BSAS专业软件进行计算。计算采用正装计算法，全桥结构离散成384个单元，286个节点(见图5.3.1)进行施工控制静力有限元计算。为了能正确模拟成桥实际状态，按施工实际阶段对应的索力进行模型修正计算，数据来源于施工控制实测结果，其中各项物理几何参数均按实际状态做了相应的调整。 试验截面的选定按照恒载＋活载综合考虑，同时兼顾活载效应最大位置。根据试验计算结果选择了6个主梁截面和2个塔柱截面进行试验加载，具体的试验截面布置附图。主梁的活载弯矩包络图和恒载＋活载弯矩包络图分别间图5.3.2和图5.3.3。 全桥各索在恒载+活载以及活载单独作用下的索力图5.3.4和图5.3.5。 试验计算结果表明，A21#斜拉索的绝对索力最大，而A17#斜拉索的活载索力最大(两索的轴力影响线见附图)，故选择这两根索进行试验加载。 图5.3.1 计算模型 图5.3.2 活载弯矩包络图 图5.3.3 恒载+活载弯矩包络图 图5.3.4 恒载+活载索力 图5.3.5 活载索力 §5.4 静载加载位置与加载工况 加载位置与加载工况的确定主要依据的原则是：尽可能用最少的加载车辆达到最大的试验荷载效率，同时应考虑简化加载工况，缩短试验时间，并在满足试验荷载效率的前提下对加载工况进行适当合并，每一加载工况依据控制检验项目设置，同时兼顾其他检验项目。 本次主桥静力试验经过优化合并后，所确定的加载工况以及各工况对应加载位置以及相应的检验及观测项目见表5.4.1。 表5.4.1 主桥各静力加载工况对应的检验及观测项目 工况 加载截面 检验及观测项目 1 A-A(北辅助墩截面)满载 梁体应力、梁体挠度、塔顶位移、梁端位移 2 B-B(北边跨跨中附近)偏载 梁体应力、梁体挠度、塔顶位移、梁端位移 3 B-B(北边跨跨中附近)满载 梁体应力、梁体挠度、塔顶位移、梁端位移 4 C-C(北塔柱处截面)偏载 梁体应力、梁体挠度、塔顶位移、梁端位移 5 C-C(北塔柱处截面)满载 梁体应力、梁体挠度、塔顶位移、梁端位移 6 D-D(中跨L/4截面)偏载 梁体应力、梁体挠度、塔顶位移、梁端位移 7 D-D(中跨L/4截面)满载 梁体应力、梁体挠度、塔顶位移、梁端位移 8 E-E(中跨跨中截面)偏载 梁体应力、梁体挠度、塔顶位移、梁端位移 9 E-E(中跨跨中截面)满载 梁体应力、梁体挠度、塔顶位移、梁端位移 10 F-F(南辅助墩截面)满载 梁体应力、梁体挠度、塔顶位移、梁端位移 11 G-G(南边跨跨中附近)偏载 梁体应力、梁体挠度、塔顶位移、梁端位移 12 G-G(南边跨跨中附近)满载 梁体应力、梁体挠度、塔顶位移、梁端位移 13 H-H(