公路工程检测技术 桥梁荷载检测 斜拉桥静动载试验方法及计算原理.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 性能的衰退 性能的自然衰退 桥梁结构运营使用期长达几十年、甚至上百年；桥梁本身性能会出现退化和衰减；而经济的增长对桥梁的使用需求逐渐提高；性能的自然衰退已经对桥梁的养护维修提出了很高要求 06年12月3日印度铁路桥梁突然倒塌（３３人死亡） 状 态 时间 临界破坏 适时维护 使用需求 被迫维修 适时维护 桥梁必须进行维修维护才能满足使用需求 适时维护费用之和低于被迫维修费用 灾害 不可避免的灾害 桥梁在其长期服役期内不可避免的遭遇环境侵蚀、荷载的长期效应, 甚至地震，台风等自然灾害；及车辆船舶撞击等人为灾害；保持桥梁的最佳技术状态方能最大可能的抵御偶然灾害 2007年6月15日广东佛山九江大桥受船撞击倒塌 汶川地震中倒塌的白花大桥 缺陷 设计缺陷 1）规范缺陷 车辆，船只载重不断提升，设计规范标准无法满足实际使用需要 桥梁高度,跨度,抗侧向冲击能力不能满足防撞的需要 对桥梁耐久性考虑不足 设计规范标准过低 我国规范规定的车辆荷载安全系数(1.4)远低于英美等国(1.7)； 我国规范规定的材料设计强度定得过高; 混凝土保护层设计厚度不足(小于通用国际规范的一半). 2）设计错误 盲目求新，新桥型缺乏全面技术论证 人为设计错误 质量差 施工质量缺乏保障 追求施工进度牺牲桥梁质量； 施工竞争激烈，工程造价过低； 施工单位水平参差不齐； 偷工减料。 烟头等杂物 2007年8月13日湖南凤凰桥梁倒塌 低劣的施工质量 管养工作不到位 桥梁的设计，竣工，检测和养护资料严重缺乏，资料管理不到位。 桥梁的合理使用未得到正确指引，大部分桥梁缺乏承载力，限高等标识。 《城市桥梁养护技术规范》规定的经常性检查，定期检测，特殊检测制度未能全部得到实施，许多桥梁的技术现状无法及时得到掌握． 对桥梁安全使用缺乏管理，超载，超速，超高现象普遍。 长期监测等保障桥梁使用安全的技术措施未能得到有效实施。 报批、立项、招投标程序较长，即使被评为危桥的桥梁的安全隐患也得不到及时排除，在加固维修前许多桥梁仍超负荷使用。 用于桥梁检测、维修加固的专项资金严重缺乏。 管养不到位 2007年8月1日美国明尼苏达州桥梁倒塌 检测的必要性 外观检测：以目测及无损探伤技术为主，发现、测量桥梁的病害，结合数据及专业知识，分析病害产生原因，预测病害的危害。 静荷载试验：通过施加静荷载，测量结构在静荷载作用下的变形变位等响应，验证或确定结构的承载能力。 动荷载试验：采用刹车，跳车，跑车等技术手段，确定桥梁的动力特性及动荷载对桥梁的冲击作用。 荷载试验是什么 通过静动载试验掌握荷载作用下的应力、挠度大小和动力特性，掌握桥跨结构的现有工作状态，判断桥梁的实际工作状况是否符合相关规范要求；其结果可以作为今后定期养护的技术参考。 是实测数据与材料性能的比较 是实测数据与理论模型的比较。 是理论模型与设计模型、设计规范的比较 局限性 竖向测试 侧向冲击 洪水、台风、地震等 上部结构 墩台缺陷 基础沉降 测试精度 大刚度结构 局部部位测试 结构型式变化的结构 出现塑性铰的结构 设计模型 设计缺陷？ 单次测试 耐久性变化？ 荷载试验有帮助么？ 湖南平江大桥倒塌、质量受质疑 竖向测试 挖沙船撞击 测试精度 砌石结构 上部结构 桥墩 荷载试验能测到没有钢筋么？！ 结论 荷载试验对于验证桥梁上部结构承受通行荷载的能力具有实际指导意义。 检测单位应充分认识荷载试验的局限性，正确分析和评估桥梁能力。 管养单位应充分认识荷载试验的局限性，不应将荷载试验等同于桥梁检测。 第三章：斜拉桥荷载试验的基本知识 1、斜拉桥静载检测 2、斜拉桥动载检测 3、斜拉桥索力检测 4、斜拉桥荷载实验报告 第四章：斜拉桥模型建立与计算原理 1、概述 2、主要测量成果 3、安全评估 4、结论 新区（西） 老城区（东） 2.1 斜拉索的外观和恒载索力 2.1 斜拉索的外观和恒载索力 拉索编号示意图 JMM—268索力动测仪 2.1 斜拉索的外观和恒载索力 K=4WL2/1000 T=KF2 K：比例系数 W：钢索单位长质量 L：钢索嵌固点间长度 F：钢索基频 T：钢索拉力 2.1 斜拉索的外观和恒载索力 2.2 桥面标高监测 桥面标高测量测点布置图及测量路径 DSZ2水准仪 2.2 桥面标高监测 标