橋梁上部檢測的研究ppt課件

1、橋梁上部檢測方法橋梁上部檢測方法研討的主要內(nèi)容：研討的主要內(nèi)容： 1、橋梁檢測的意義、橋梁檢測的意義2、橋梁檢測的任務(wù)內(nèi)容、橋梁檢測的任務(wù)內(nèi)容3、橋梁上部的外觀檢測、橋梁上部的外觀檢測4、橋梁上部的靜載實(shí)驗(yàn)、橋梁上部的靜載實(shí)驗(yàn)5、橋梁上部的動(dòng)載實(shí)驗(yàn)結(jié)合工程實(shí)例、橋梁上部的動(dòng)載實(shí)驗(yàn)結(jié)合工程實(shí)例6、結(jié)論與展望、結(jié)論與展望1、橋梁檢測的意義、橋梁檢測的意義 為了客觀評(píng)價(jià)橋梁的技術(shù)情況，全面了解橋梁的運(yùn)用情況，必需對(duì)橋梁的技術(shù)情況及其缺陷進(jìn)展全面的檢測，使其經(jīng)常處于完好的技術(shù)形狀，保證或延伸橋涵的運(yùn)用年限。查明缺陷或潛在的損傷性質(zhì)、部位、嚴(yán)重程度及開展趨勢(shì)，弄清出現(xiàn)缺陷和損傷的主要緣由，分析和評(píng)價(jià)既有

2、缺陷和損傷對(duì)橋梁技術(shù)情況和承載才干的影響，并為橋梁維護(hù)和加固設(shè)計(jì)提供可靠的技術(shù)參數(shù)。2、橋梁檢測的任務(wù)內(nèi)容、橋梁檢測的任務(wù)內(nèi)容1)從方法上來講，分為靜載實(shí)驗(yàn)、動(dòng)載實(shí)驗(yàn)和無損檢測2)從時(shí)間上來看，分為短期實(shí)驗(yàn)和長期實(shí)驗(yàn)3)從進(jìn)展時(shí)期來看，分為成橋?qū)嶒?yàn)和施工階段監(jiān)測控制3、橋梁上部的外觀檢測、橋梁上部的外觀檢測1)橋面板能否平整，有無裂痕、部分坑槽、波浪、碎邊，橋頭能否跳車2)橋面泄水管能否堵塞或損壞3)橋面能否整潔，有無雜物堆4)伸縮安裝能否存在堵塞、變形、漏水、跳車、銜接件松動(dòng)等景象5)人行道鋪裝能否破損，欄桿、護(hù)欄能否破損、斷裂，裝飾資料有無損壞6)上下部構(gòu)造位置能否異常變動(dòng)橋面板及人行道鋪

3、裝的檢查伸縮縫的檢查4、橋梁上部的靜載實(shí)驗(yàn)、橋梁上部的靜載實(shí)驗(yàn)4.1 靜載實(shí)驗(yàn)的預(yù)備任務(wù) (1)構(gòu)造物的詳查； (2)橋址情況調(diào)查； (3)加載安裝的預(yù)備：實(shí)驗(yàn)荷重的分級(jí)稱量和加 載位置的放樣等； (4)量測系統(tǒng)的預(yù)備：標(biāo)定傳感器、平安措施、電源、封鎖交通時(shí)間和實(shí)驗(yàn)人員的分工等。4.2 實(shí)驗(yàn)橋孔和測試截面的選擇 選擇時(shí)應(yīng)綜合思索以下條件： (1)該跨計(jì)算受力最不利； (2)該跨施工質(zhì)量較差，缺陷較多或病害較嚴(yán)重； (3)該跨便于搭設(shè)腳手架及設(shè)置測點(diǎn)或?qū)嶒?yàn)時(shí)便于加載。4.3 選擇實(shí)驗(yàn)跨的任務(wù)應(yīng)結(jié)合橋梁調(diào)查和檢算任務(wù)的結(jié)果進(jìn)展。不同橋梁方式，實(shí)驗(yàn)測試截面也不同，普通按如下原那么選取：4.3.1 雙

4、曲拱橋：跨中撓度和截面應(yīng)力(或應(yīng)變)，拱腳最大負(fù)彎矩應(yīng)力，跨徑1/4處最大負(fù)彎矩。4.3.2 延續(xù)梁橋：主要是跨中撓度，跨中和支點(diǎn)截面應(yīng)力(或應(yīng)變)，支點(diǎn)截面轉(zhuǎn)角和支點(diǎn)沉降。附加：跨徑1/4處的撓度和截面應(yīng)力(或應(yīng)變)，支點(diǎn)斜截面應(yīng)力。4.3.3 剛架橋：主要是跨中截面的撓度和應(yīng)力，節(jié)點(diǎn)附近截面的應(yīng)力、變位和轉(zhuǎn)角，墩臺(tái)頂?shù)淖兾缓娃D(zhuǎn)角。附加：柱腳截面的應(yīng)力、變位和轉(zhuǎn)角。4.3.4 石拱橋：主要是跨中截面的撓度和應(yīng)力，拱腳截面的應(yīng)力、變位和轉(zhuǎn)角。4.4 靜載實(shí)驗(yàn)的觀測內(nèi)容 (1)構(gòu)造的最大撓度和改動(dòng)變位(包括上、下游兩側(cè)撓度差及程度位移) (2)構(gòu)造控制截面最大應(yīng)力(或應(yīng)變)，包括混凝土外表和最外

5、緣主筋的應(yīng)力 (3)活動(dòng)支座和構(gòu)造銜接部分的變位 (4)桁架構(gòu)造支點(diǎn)附近桿件及其他細(xì)長桿件的穩(wěn)定性 (5)裂痕的出現(xiàn)和擴(kuò)展，包括初始裂痕的出現(xiàn)，裂痕的寬度、長度、間距、位置、方向和外形，以及卸載后的閉合情況4.5 靜載實(shí)驗(yàn)量測要求 (1)選擇晝夜溫差小的，并安排在陰天或夜間(深夜至黎明前)近乎恒溫的條件下進(jìn)展實(shí)驗(yàn)。 (2)選擇氣候條件較穩(wěn)定的日期進(jìn)展實(shí)驗(yàn)。 (3)在實(shí)驗(yàn)過程中可采用延續(xù)觀測讀數(shù)、分段計(jì)算每個(gè)荷載階段讀數(shù)增量的方法。 (4)布置適量的溫度測點(diǎn)(如熱敏電阻或熱電偶)，在每次觀測其他測點(diǎn)的同時(shí)，丈量構(gòu)造溫度場的變化，經(jīng)過構(gòu)造溫度位移和溫度應(yīng)力場的計(jì)算，把量測數(shù)據(jù)中的溫度影響成分分別出

6、來。 (5)埋設(shè)與測點(diǎn)一樣的，以傳感器制備的無應(yīng)力試件。 (6)量測儀器的精度、靜態(tài)測定時(shí)應(yīng)選用不大于估計(jì)量測值的5。4.6 工程實(shí)例：4.6.1 龍瀆橋，全長為130m，主跨為523m鋼筋混凝土延續(xù)箱梁。橋面現(xiàn)有施工車輛通行，為雙向單車道，橋面寬度為21m。橋頭兩側(cè)設(shè)有伸縮縫。北橋頭西側(cè)設(shè)有人行梯，供行人行走。設(shè)計(jì)荷載為汽車-20、掛車-100。在全橋詳細(xì)檢測的根底上，選擇3跨進(jìn)展靜載實(shí)驗(yàn)。共設(shè)置5個(gè)實(shí)驗(yàn)工況工況一：主橋中跨最大正彎矩實(shí)驗(yàn)，控制截面為E；工況二：主橋中跨最大負(fù)彎矩實(shí)驗(yàn)，控制界面為D；工況三：主橋次中跨最大正彎矩實(shí)驗(yàn)，控制截面為C；工況四：主橋次中跨最大負(fù)彎矩實(shí)驗(yàn)，控制截面為B

7、；工況五：主橋邊跨最大正彎矩實(shí)驗(yàn)，控制截面為A。4.6.2 測點(diǎn)布置1應(yīng)變測點(diǎn)主橋截面應(yīng)變測點(diǎn)布置見以下圖：y45x應(yīng)變花布置截面應(yīng)變測點(diǎn)布置截面應(yīng)變測點(diǎn)布置(單位：單位：mm)2)撓度測點(diǎn)為測試橋梁構(gòu)造的變形、變位、支座沉降及改動(dòng)，在橋面布置撓度測點(diǎn)，如以下圖：主橋撓度測點(diǎn)布置主橋撓度測點(diǎn)布置3)裂痕觀測點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)前檢查剛構(gòu)各部位能否有裂痕。假設(shè)發(fā)現(xiàn)裂痕，在構(gòu)造上做出標(biāo)志，在記錄紙上繪出裂痕圖，測試裂痕寬度，并選擇典型裂痕布置應(yīng)變計(jì)，測試實(shí)驗(yàn)過程中裂痕的寬度變化。 實(shí)驗(yàn)各級(jí)加載過程中及實(shí)驗(yàn)后檢查混凝土構(gòu)造外表有無由于實(shí)驗(yàn)荷載引起的新發(fā)裂痕，假設(shè)發(fā)現(xiàn)裂痕，那么在構(gòu)造上做出標(biāo)志，繪制裂痕圖，測試裂

8、痕寬度。對(duì)原有裂痕察看實(shí)驗(yàn)過程中長度和寬度的變化，并詳細(xì)記錄。4.6.3 測點(diǎn)布置工況一為主橋中跨最大正彎矩實(shí)驗(yàn)，各級(jí)加載見圖工況二為主橋邊跨最大正彎矩實(shí)驗(yàn)，各級(jí)加載見圖工況一加載車位布置圖車輛加載組織方案工況一加載車位布置圖車輛加載組織方案工況二加載車位布置圖車輛加載組織方案工況二加載車位布置圖車輛加載組織方案工況三為主橋支點(diǎn)最大負(fù)彎矩實(shí)驗(yàn)，各級(jí)加載見圖工況四為主橋支點(diǎn)最大負(fù)彎矩實(shí)驗(yàn)，各級(jí)加載見圖工況一加載車位布置圖車輛加載組織方案工況一加載車位布置圖車輛加載組織方案工況二加載車位布置圖車輛加載組織方案工況二加載車位布置圖車輛加載組織方案5、橋梁上部的動(dòng)載實(shí)驗(yàn)結(jié)合工程實(shí)例、橋梁上部的動(dòng)載實(shí)驗(yàn)

9、結(jié)合工程實(shí)例濱湖橋，主梁是一個(gè)V 型支承的延續(xù)剛構(gòu)，普通鋼筋混凝土，橫斷面為等截面T 梁，梁高 1m， 全橋共有 16 片T 梁，各梁距 1.85m，分別和 16 個(gè)V 型墩墩身固接。橋面設(shè)置了較強(qiáng)的 13 道橫梁，全橋最高點(diǎn)的標(biāo)高為21.803m。 濱湖橋概略濱湖橋概略 5.1 動(dòng)力特性測試 5.1.1 跳車實(shí)驗(yàn) 用一輛規(guī)范設(shè)計(jì)荷載的汽車在主梁跨中跳車、剎車并記錄自在振動(dòng)信號(hào)，并用信號(hào)分析 儀求出阻尼系數(shù)()。 加載方法： 1 輛220kN 的單車停于中孔跨中處，將后軸車輪經(jīng)過約15cm 高的枕木墊高后，使其忽然跳下產(chǎn)生激振。 跳車實(shí)驗(yàn)荷載圖跳車實(shí)驗(yàn)荷載圖平均的對(duì)數(shù)衰減率為 miiaAAln

10、m12 經(jīng)檢測和計(jì)算，本橋梁的平均對(duì)數(shù)衰減率為0.6373。 阻尼比經(jīng)檢測和計(jì)算，本橋梁的阻尼比為0.1014。跳車后自在振動(dòng)曲線跳車后自在振動(dòng)曲線橋跨構(gòu)造自振特性測試闡明，該橋自振特性屬低頻、小阻尼振動(dòng)，其值在同類橋梁的常 值范圍內(nèi)。 5.1.2脈沖實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)主孔設(shè)置假設(shè)干個(gè)豎向速度傳感器測點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)封鎖全橋的交通，量測橋梁由于大地脈沖和環(huán)境干擾產(chǎn)生的微小振動(dòng)呼應(yīng)。脈沖實(shí)驗(yàn)紀(jì)錄時(shí)間為30min。采用數(shù)據(jù)采集儀采集數(shù)據(jù)，再經(jīng)過相關(guān)軟件進(jìn)展頻譜分析，根據(jù)頻譜曲線可得到梁體的振動(dòng)頻率。t tS SL Ln nf f0 0 式中：式中：L兩個(gè)時(shí)標(biāo)符號(hào)間的間隔兩個(gè)時(shí)標(biāo)符號(hào)間的間隔 n波數(shù)波數(shù) Sn 個(gè)

11、波長的間隔個(gè)波長的間隔 t 時(shí)間間隔時(shí)間間隔 經(jīng)檢測和計(jì)算，本橋梁的自振頻率為經(jīng)檢測和計(jì)算，本橋梁的自振頻率為2.4096 赫茲。赫茲。 5.1.3 沖擊系數(shù)(1) 測試采用加載實(shí)驗(yàn)汽車以不同車速經(jīng)過實(shí)驗(yàn)橋跨，量測實(shí)驗(yàn)車對(duì)橋梁沖擊影響，據(jù)此測定沖沖擊系數(shù)。 加載方法： 1 輛 220kN 的單車，于橫向中部駛過橋梁，以 10 公里/小時(shí)、20 公里/小時(shí)、30 公里/ 小時(shí)勻速經(jīng)過橋梁。 meanmaxSS1沖擊系數(shù)測定值沖擊系數(shù)測定值實(shí)驗(yàn)測得的沖擊系數(shù)值也闡明濱湖橋橋面情況較差，橋面系缺乏正常的維護(hù)與保養(yǎng)。 單車單車 10 公里公里/小時(shí)振動(dòng)信號(hào)曲線小時(shí)振動(dòng)信號(hào)曲線 單車單車20 公里公里/

12、小時(shí)振動(dòng)信號(hào)曲線小時(shí)振動(dòng)信號(hào)曲線 單車單車30 公里公里/小時(shí)振動(dòng)信號(hào)曲線小時(shí)振動(dòng)信號(hào)曲線 附加：附加： 1、裂痕的檢測方法、裂痕的檢測方法 小波分析小波分析 2、裂痕深度檢測 裂痕深度檢測采用超聲波探傷法進(jìn)展檢測，低頻超聲波具有繞射的特征，當(dāng)發(fā)射探頭和接納探頭平置于裂痕兩側(cè)的混凝土外表時(shí)，低頻超聲波可以從裂痕的尾端繞過而進(jìn)展傳播，從所測得的超聲波傳播時(shí)間，可以確定裂痕的存在并計(jì)算裂痕的深度。表示圖如下：3、回彈法測強(qiáng) 根據(jù)回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程(JGJ/T23-2001)，所檢測的各測區(qū)混凝土強(qiáng)度換算值，是根據(jù)各測區(qū)的平均回彈值及平均碳化深度值按規(guī)程查表得出。測區(qū)平均回彈，應(yīng)從該測區(qū)的16個(gè)回彈值中剔除3個(gè)最大值和3個(gè)最小值，余下的10個(gè)回彈值應(yīng)按下式計(jì)算：10RR101iim式中： 測區(qū)平均回彈值(MPa)，準(zhǔn)確至0.1MPa； 第i個(gè)測點(diǎn)的回彈值(MPa)。mRiR 回彈法測區(qū)布置表示圖回彈法測區(qū)布置表示圖要求：1、 測區(qū)尺寸為200mmx200mm；2、 測區(qū)外表清潔、平整、枯燥；避開蜂窩馬面；3、 16個(gè)測點(diǎn)分布均勻