公路桥梁荷载试验教程文件.ppt

公路桥梁荷载试验评定 ;第一节：荷载试验的定义、目的及内容 ;桥梁的荷载试验是一种比较直观评定桥梁承载力的方法，而且比较为广大工程技术人员所接受。 静载试验要是通过在桥梁结构上施加与设计荷载或使用荷载基本相当的外载，采用分级加载的方汰，利用检测仪器测试桥梁结构的控制部位与控制截而在各级试验荷载作用下的挠度、应力、裂缝、横向分布系数等特性的变化，将测试结果与结构相应荷载作用下的计算值与有关规范规定似作比较，从而评定出桥梁结构的承载能力。通过校验系数来说明结构潜在的承载力，相对残余变形反映了结构的工作状态。 动力荷载试验主要是通过对结构进行脉动测试、汽车的行车、跳车、刹车激振或共他方式的激振试验测试桥梁结构上各控制部位的动挠度、功应变、模态参数（自振频率、振型、振型阻尼比、应变模态)，然后通过模态参数识别结构的损伤。;桥梁荷载试验是对桥梁结构工作状态进行直接测试的一种检定手段。试验的目的、任务和内容通常由实际的生产需要或科研需要所决定。一般桥梁荷载试验的目的有： 1．检验桥梁设计与施工的质量 对于一些新建的大、中型桥梁或者具有特殊设计的桥梁，在设计施工过程中必然会遇到许多新问题，为保证桥梁建设质量，施工过程中往往要求做施工监控。在竣工后一般还要求进行荷载试验，以检验桥梁整体受力性能和承载力是否达到设计文件和规范的要求，并把试验结果作为评定工程质量优劣的主要技术资料和依据。;2．判断桥梁结构的实际承载力 旧桥由于构件局部发生意外损伤，使用过程中产生明显病害，设计荷载等级偏低等原因，有必要通过荷载试验判定构件损伤程度及承载力、受力性能的下降幅度，确定其运营荷载等级。同时，旧桥荷载试验也是改建、加固设计的重要依据。 3．验证桥梁结构设计理论和设计方法 对于桥梁工程中的新结构、新材料和新工艺，应通过荷载试验验证桥梁的计算图式是否正确，材料性能是否与理论相符，施工工艺是否达到预期目的。;⑸加载控制与安全措施； ⑹试验结果分析与承载力评定； ⑺试验报告编写。 一般的，??上荷载试验内容主要包含在三个阶段：桥梁结构的考察和试验准备、加载试验与观测、测试结果的分析与评定。;第二节：荷载试验准备工作;2、1 试验孔（联）的选择;2、2 搭设测试支架;;2、3 静载试验加载位置的放样与卸载位置的安排;2、4 试验人员的组织与分工做详细的计划安排;2、5 其它准备工作;第三节：试验方案与实施;3、1 荷载试验工况的确定;3、2 试验控制荷载的确定;确定静力荷载试验各测试项目的荷载大小和加载位置时，采用静力荷载试验效率ηq（eta eit）进行控制。 为保证试验效果，荷载效率ηq应介于0.85～1.05之间。静力试验荷载的效率按下式计算：;3、3 试验荷载的加载分级与控制;3、4 测点的布设;第四节：荷载试验成果分析与评定;4、1 结构工作状况评定分析; 一般要求校验系数ζ值不大于1。不同结构形式的桥梁其ζ值一般不同，ζ值的常值范围可参见下表。 ;实测的结构或构件主要控制截面应变沿高度分布图符合平截面假定；因理论的变位（或应变）一般按线性关系计算，故若测点实测弹性变位（或应变）与理论计算值成正比（其关系曲线接近于直线）说明结构处于良好的弹性工作状况。 测点在控制加载程序时的相对残余变位（或应变）/越小，说明结构越接近弹性工作状况，一般要求/值不大于20%，当其大于20%时，应查明原因，若确系桥梁强度不足，应在评定时酌情降低承载能力。;在实际测试中，通常通过以下几个方面来评价桥梁结构的动力性能。 1、比较桥梁结构频率的理论值与实测值，如果实测值大于理论计算值，说明桥梁结构的实际刚度较大，反之则说明桥梁结构的刚度偏小，可能存在开裂或其他不正常的现象。 2、根据动力冲击系数的实测值来评价桥梁结构的行车性能，实测冲击系数较大则说明桥梁结构的行车性能差，桥面平整度不良，反之亦然。 3、实测阻尼比的大小反应了桥梁结构耗散外部能量输入的能力，阻尼比大，说明桥梁耗散外部能量输入的能力大，振动衰减的快；阻尼比小，说明桥梁耗散外部能量输入的能力差，振动衰减的慢。但是，过大的阻尼比可能是由于桥梁结构存在开裂或支座工作不正常等现象引起的。;4、2 其它评定;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，卸载后变位基本恢复时，可认为地基与基础在检算荷载作用下能正常工作。当试验荷载作用下墩台沉降、水平位移及倾角较大或不稳定，卸载后变位不能恢复时，应进一步对地基、基础进行探查、检算，评价地基基础是否需进行加固。 ;3.结构的刚度要求 试验荷载作用下，主要测点挠度校验系数应不大于1，各点的挠度应不超过规范规定的允许值，即：