桥梁检测评定与加固技术（第2版） 课件 第5章 桥梁荷载试验.pptx

第五章

桥梁荷载试验;;;桥梁荷载试验的目的;桥梁荷载试验的主要工作;荷载试验预备工作;;桥梁结构型式;桥梁结构型式;桥梁结构型式;桥梁结构型式;桥梁结构型式;桥梁结构型式;测试内容;简支梁桥;悬臂梁桥;

无铰拱桥;门式刚架桥;斜拉桥;加载方式;静载试验荷载效率;静载试验加载设备的选择;测点布置;桥型;主要测点布置的原则;构件名称;构件名称;构件名称;构件名称;构件名称;构件名称;构件名称;现场静载试验过程;加载实施与控制;加载实施与控制

;静载试验程序;静载试验结果分析;（3）支点沉降的影响修正

当支点有沉降发生时，应修正其对变位值的影响，修正量C可按下式计算：

;试验曲线的绘制

试验曲线应绘制各加载工况下主要测点实测变形（或应变）与相应的理论计算值的对照表及其关系曲线，各加载工况下主要控制点的变形（或应变等）与荷载的关系曲线，以及各加载工况下控制截面变形（或应变）分布图、沿纵（横）桥向挠度图、截面应变沿高度（宽度）分布图等

试验结果与理论分析的比较

绘出荷载位移（P-w）曲线、荷载应变（P-s）曲线，并绘出最不利荷载工况作用下位移沿结构纵、横向分布曲线和控制截面应变沿高度分布图

试验结果评定

静载试验结果的评定主要包括四个方面：校验系数、实测值与理论值的关系曲线、相对残余变位（或应变）

;桥梁类型;（2）实测值与理论值的关系曲线

测点实测变形（或应变）与其理论值成线性关系，则说明结构处于线弹性工作状况

（3）截面应变分布状况

通过分析截面应变的分布图，得出桥梁的工作状态

（4）相对残余变位（或应变）

测点在控制荷载工况作用下的相对残余变位（或应变）ΔSp越小，说明结构越接近弹性工作状况;;基本概念;桥梁的动载试验可以划分为三类基本问题：

测定动荷载的动力特性，即引起桥梁结构产生振动的作用力数值、方向、频率和作用规律

测定桥梁结构的动力特性，即桥梁结构或构件的自振频率、阻尼比、振型等桥梁结构模态参数

测定桥梁结构在动荷载作用下的强迫振动响应，即桥梁结构动位移、动应力、冲击系数;动载试验的激振方法;跑车余振法：

利用车辆驶离桥面后引起的桥梁结构余振信号来识别结构自振特性参数。常用载重车队由低到高的不同速度驶过桥梁，使结构产生不同程度的强迫振动。在车辆离桥后，结构作自由衰减振动的波形记录，从中可分析计算出结构的固有频率和阻尼特性，自由衰减振动的波形如下图;跳车激振法：

通过让单辆载重汽车的后轮在指定位置从三角形垫块突然下落对桥梁产生冲击作用，激起桥梁的振动;其它方法：

（1）突加荷载法（冲击法）

此法又称之为初速度法。它是对被测结构或构件产生一冲击力使得结构或构件获得一初速度而自由振动起来

;动载试验的截面及测点布置;简支梁桥前5阶模态的传感器布置方案

;前n阶模态阶数;前n阶模态阶数;拾振器的布置应按照结构振型形状，在变位较大的部位布置测点，尽可能避开各阶振型的节点，以免丢失模态。常见桥梁的前几阶振型如下所示：;（3）悬臂梁的前几阶振型：;（5）双绞拱桥的前几阶振型：;动载试验的测试内容;（2）跳车试验（有障碍行车试验）：在预定激振位置放置一块弓形障碍物或三角木等，试验车辆以不同的速度行驶，车速宜取5~20km/h，障碍物宜布置在结构冲击效应显著部位

;（4）脉动试验：使用高灵敏度的传感器和放大器测量结构在环境振动作用下的振动，然后对其进行谱分析，求出结构自振特性;动载试验流程：;自振频率的分析;（2）频谱分析法可用于确定自振信号的各阶频率。用于分析的数据块中不得包含强迫振动成分

（3）频谱分析法采用跳车激振法时对于跨径小于20m的桥梁应按下式对实测结构自振频率进行修正：

（4）采用跑车余振法激振时，要确定车辆驶离桥梁的准确时刻，以免将强迫振动当作自由振动进行处理，导致自振频率误判;阻尼参数分析;（2）半功率带宽法

在自振频谱图上对每一阶自振频率采用半功率点带宽求取阻尼参数的方法。采用此方法时频率分辨率Δf宜不大于1%的自振频率值，以保证插值计算的精度，计算方法见下式阻尼比为：

式中：f0为自振频率，f1和f2为半功率点频率，即0.707倍功率谱峰值所对应的频率

;冲击系数分析;冲击系数分析;桥梁结构动力性能评价;试验报告的编写;各项试验达到的精度：将试验中使用的各种仪器、仪表的类型和精度（最小读数）列表说明

试验成果与分析：依据桥梁结构动、静载试验项目，将理论计算值、实测值以及有关的参考限值进行对比

试验记录摘录：将试验中所得的实测控制数据以列表或以曲线的形式表达出来

技术结论：根据综合分析的结果得出最后的技术结论，对试验桥梁做出科学的评价

经验教训：从桥梁荷载试验的角度，对本次试验的计划、程序和测试方法指出存在的不足并提出改进意见

图表信息：报告的最后一般要附上有关具有代表性的图表、照片

;;如何确定静载试验主